Sviluppare pale di ventole di prossima generazione per motori intelligenti
La quarta rivoluzione industriale (l’Industria 4.0) sta trasformando i processi produttivi delle aziende di molti settori e l’industria aerospaziale non fa eccezione. Ad esempio, i costruttori di aeromobili stanno migliorando i processi di produzione incorporando le tecnologia dei sensori ai componenti del motore. Anche un progetto finanziato dall’UE chiamato MORPHO è saltato sul carro dell’Industria 4.0 con una proposta innovativa: integrare sensori stampati e in fibra ottica nelle pale delle ventole dei motori degli aeromobili, per dotarle di capacità cognitive mentre vengono fabbricate.
Pale di ventole intelligenti, multifunzionali e multimateriale
«Le pale delle ventole sono progettate e fabbricate usando un materiale ibrido. Il corpo centrale delle pale è in composito a struttura tridimensionale, mentre il bordo d’attacco è in titanio. Ad esempio, questa tecnologia di materiale è utilizzata nella famiglia di motori LEAP® (1A, 1B, 1C), consentendo loro un guadagno di massa pur mostrando alta resistenza e tenacia alla frattura», riferisce il team MORPHO in un comunicato stampa pubblicato su «The Aviation Times». I membri del team di progetto svilupperanno e testeranno gli elementi costitutivi della tecnologia di base attraverso un dimostratore chiamato pannello FOD (in aeronautica, i FOD sono i danni causati da oggetti estranei). Il FOD è una delle principali cause di guasti del metallo nell’aviazione e in altri ambienti che sono inclini a danni da detriti o oggetti sciolti. Il pannello FOD sviluppato nell’ambito del progetto MORPHO rappresenta la corda di una pala di ventola o, in altre parole, la larghezza della pala dal bordo d’attacco (o anteriore) al bordo d’uscita (o posteriore) a una data altezza. Lo scopo principale del pannello è quello di testare il design della pala della ventola prima che passi in fase di produzione, in modo da ridurre al minimo i rischi. Il comunicato stampa fornisce ulteriori informazioni sull’uso dei pannelli FOD nel progetto: «MORPHO propone di incorporare sensori stampati e a fibre ottiche nei pannelli FOD, fornendo così loro capacità cognitive dal momento in cui sono fabbricati. Lo sviluppo parallelo di modelli di gemelli digitali/ibridi migliorerà drasticamente la gestione del ciclo di vita dei FOD. Nel corso del progetto, saranno sviluppati dei dimostratori per analizzare e convalidare i metodi e gli strumenti proposti.»
Attenzione all’ambiente
MORPHO intende anche garantire una produzione, una manutenzione e un riciclaggio efficienti, redditizi ed ecologici delle sue pale di ventola di prossima generazione per motori intelligenti, in linea con il nuovo piano d’azione per l’economia circolare dell’UE. Un’altra priorità è il riciclaggio ecocompatibile di componenti costosi. Il progetto mira a sviluppare una metodologia che combini due processi innovativi: il disassemblaggio indotto dal laser e la tecnologia di pirolisi per il riciclaggio ottimale delle parti a fine vita. MORPHO (Embedded Life-Cycle Management for Smart Multimaterials Structures: Application to Engine Components) è coordinato dall’École nationale supérieure d’arts et métiers in Francia. Riunisce i produttori di attrezzature aeronautiche e gli sviluppatori di software e di sistemi di sensori, nonché le aziende che operano nel campo della tecnologia di riciclaggio e del monitoraggio intelligente dei processi, le università e le organizzazioni di ricerca di sei paesi europei. La guida esterna e la consulenza di esperti del settore saranno forniti da un comitato consultivo internazionale in possesso di diverse abilità e competenze, a rispecchiare la gamma di organizzazioni che il progetto cerca di coinvolgere. Il progetto, della durata di 3 anni e mezzo, si concluderà a settembre 2024. Per ulteriori informazioni, consultare: sito web del progetto MORPHO
Parole chiave
MORPHO, pala di ventola, aeromobile, motore, danno da oggetto estraneo