El sector aeroespacial se orienta hacia las fibras de carbono
Gracias al apoyo financiero de la Iniciativa Tecnológica Conjunta (JTI) Clean Sky de la Unión Europea, se constituyó un consorcio con el fin de evaluar si los paneles para aeronaves de CFRP pueden soportar las cargas más extremas previsibles durante su servicio. La finalidad del proyecto «Fatigue test» (FATIGUETEST) fue desarrollar el montaje experimental necesario para registrar y analizar su comportamiento a largo plazo. Se realizaron ensayos en múltiples fases sobre cinco prototipos de paneles para aeronaves con refuerzos integrados, diseñados y fabricados por los socios de FATIGUETEST. Además, se integraron pequeños sensores piezoeléctricos en el laminado de los paneles con el fin de detectar las ondas elásticas generadas por la liberación rápida de energía de las fuentes situadas en el material CFRP. Las fuentes de emisiones acústicas incluyen las deformaciones plásticas y las fracturas. Como complemento a otros métodos de prueba no destructivos, la tecnología de emisiones acústicas y acústico-ultrasónica es lo suficientemente sensible como para detectar grietas recién formadas mucho antes de que la integridad estructural esté amenazada. Es de notar que los investigadores de FATIGUETEST optaron por no probar el panel de fibra de carbono hasta su fallo. La estructura de pruebas hecha a medida para la carga estática y dinámica del panel consistía en dos dispositivos de sujeción y un dispositivo para evitar el pandeo. Las tensiones inducidas mediante un servocilindro hidráulico se registraron y midieron en tiempo real. A continuación, se analizó la gran cantidad de datos registrados y se correlacionaron con modelos de elementos finitos y análisis mediante simulación del panel. La finalización con éxito de las pruebas de fatiga del quinto y último panel para aeronave marca un hito importante para determinar la resistencia de las estructuras para aeronaves fabricadas con composites. Se espera que la estructura y la metodología de pruebas propuestas por el proyecto FATIGUETEST continúen su evolución para formar parte de futuros programas de pruebas de certificación.
Palabras clave
Polímeros reforzados con fibra de carbono, tolerancia frente a daños, paneles para aeronaves, prueba de fatiga, emisiones acústicas
