Soluzioni innovative per le ali in materiale composito
L’infusione di resina liquida è stata proposta per la produzione di strutture irrigidite di alta qualità quali longheroni alari, i rivestimenti alari e pannelli per lo scatolato alare centrale. Eseguito fuori autoclave, cioè in assenza di pressione, tale processo innovativo può impiegare i materiali compositi in modo da ridurre i costi di produzione così come il peso dei componenti. L’ obiettivo principale del progetto PLIT (Panel liquid infusion technology), finanziato dall’UE, è stato quello di fornire una comprensione approfondita dei fenomeni di flusso durante l’impregnazione. È stato sviluppato un modello numerico per identificare le possibili cause di distribuzione non uniforme della resina che possono causare macchie secche, parti in composito riempite solo parzialmente e altri difetti. Lo sviluppo di un modello ha richiesto la conoscenza dei tempi di riempimento in posizioni specifiche all’interno dei pannelli. A tale scopo, i partner del progetto PLIT hanno progettato e costruito un banco di prova adatto ai pannelli di copertura dell’ala irrigidita. Numerose prove sono state quindi effettuate al fine di misurare i parametri chiave dei rinforzi in carbonio e delle resine epossidiche, i quali interessano il flusso di resina. In particolare, la validazione sperimentale dei parametri del modello di viscosità e permeabilità hanno permesso l’ottenimento di una buona correlazione tra tempi di riempimento relativi a laboratorio e simulazioni. Rispetto ai calcoli 3D del flusso di resina, comunemente utilizzati nell’analisi dei processi di infusione, il modello PLIT conduce a previsioni accurate del flusso della resina attraverso il pannello laminato, in tempi notevolmente ridotti. Prima del progetto PLIT, l’infusione di resina liquida necessitava di numerosi test effettuati in laboratorio allo scopo di definire l’impostazione ottimale di infusione per strutture su larga scala. Il costo elevato di tale processo di tentativi ed errori ha portato a progetti di infusione conservatori o alla scelta, da parte degli ingegneri, di materiali e tecnologie di produzione alternativi. I nuovi strumenti di simulazione accurati ed efficienti contribuiranno ad una più ampia adozione dell’infusione di resina liquida.
Parole chiave
Ali di materiale composito, infusione di resina liquida, iniziativa Clean Sky, materiali compositi, fenomeni di flusso
