Strutture di aeromobili ecologiche con materiali compositi
Le plastiche rinforzate con fibre di carbonio potrebbero presto rendere obsolete le strutture degli aeromobili a base di alluminio. Tali materiali compositi vantano un elevato rapporto resistenza-peso, favorendo alte prestazioni meccaniche e ridotti consumi di carburante ed emissioni. L’infusione con resina liquida è un innovativo processo di produzione per l’ottenimento di pannelli integralmente irrigiditi. Il processo utilizza un semilavorato in fibra secca, nel quale viene iniettata una resina liquida. Gli scienziati hanno confrontato due diversi metodi di infusione con resina liquida grazie ai finanziamenti UE del progetto ACID (Advanced composite integrated skin panel structural testing). Il risultato dovrebbe offrire una lavorazione più ecologica per la produzione di strutture di aeromobili rinforzate con fibra di carbonio. Il progetto ha realizzato e testato due pannelli di rivestimento per ala geometricamente simili al fine di valutarne le prestazioni. Inoltre, è stato testato un terzo pannello con diversa geometria ma stessa tecnica di fabbricazione. I due pannelli rigidi sono stati realizzati aggiungendo dei rinforzi ad un pannello sottile, mentre il terzo è un pannello integralmente irrigidito. L’attenzione si è concentrata sulla raccolta di informazioni circa il carico di rottura e le modalità. I risultati dovrebbero portare a un migliore sviluppo dei materiali e della lavorazione. Tutti i campioni sono stati compressi fino alla rottura. I risultati hanno dimostrato che, nonostante il processo di fabbricazione mediante infusione con resina liquida, nessun danno rilevato si è verificato prima della rottura definitiva. In tutti i casi, i potenziometri lineari hanno dimostrato letture di spostamento simili e gli estensimetri hanno misurato la stessa rigidità. Fatta eccezione per i sistemi di misura convenzionali, il progetto ACID ha impiegato anche sistemi distribuiti basati sulla correlazione delle immagini digitali e sulle misure di deformazione ottica. Tali sistemi contribuiscono a diminuire il tempo e i costi associati alle misure di deformazione mediante l’impiego di un gran numero di estensimetri e rosette. L’uso di tali sistemi avanzati potrebbe essere d’aiuto con le prove strutturali relative ai pannelli in altri settori che fanno uso di materiali compositi, quali energie rinnovabili e settore automobilistico.
Parole chiave
Materiali compositi, strutture di aeromobili, infusione di resina liquida, pannello di rivestimento, prove strutturali
