Una nueva era para los materiales compuestos aeronáuticos

Los plásticos termoestables (plásticos que se calientan y adoptan su forma y luego no se pueden volver a utilizar) han dominado este campo. Son más fáciles de procesar y tienen un mejor rendimiento a altas temperaturas en comparación con los polímeros termoplásticos que se pueden fundir y reutilizar. Además, se han realizado muchas más investigaciones y se cuenta con mucha más experiencia en lo relativo a su procesamiento y utilización.

El proyecto «Eco-design and manufacturing of thermoplastic structural fairings for helicopters» (ECO-FAIRS), financiado con fondos europeos, recurrió a los últimos avances en materiales termoplásticos y su procesamiento para obtener componentes estructurales para aeronaves respetuosos con el medio ambiente. Los científicos del proyecto aprovecharon sus prometedoras propiedades mecánicas en caliente y en húmedo, su durabilidad, sus reducidos ciclos de producción y las eficiencias de unión que contribuyen a reducir los costes de herramientas y producción.

ECO-FAIRS desarrolló una metodología sólida para el diseño y la fabricación de componentes estructurales de materiales compuestos termoplásticos para el sector aeroespacial basándose en el moldeado por compresión. El moldeado por compresión es una técnica segura que se puede controlar adecuadamente para la producción de cantidades grandes de componentes de alta calidad. El desarrollo de herramientas numéricas y métodos experimentales condujo a la optimización de los materiales y el procesamiento.

Las formas complejas de alto rendimiento requeridas por la industria aeroespacial convierten a las técnicas de unión en un factor fundamental para una fabricación y utilización exitosas. El equipo del proyecto selección la soldadura por inducción que se basa en las corrientes de Foucault para calentar el material. Tras un intenso trabajo numérico y experimental, los científicos construyeron una nueva máquina de soldadura por inducción continua, optimizada y totalmente automatizada. Su excelente rendimiento fue confirmado por las propiedades mecánicas de las soldaduras. Se trata de un resultado clave del proyecto.

Se diseñaron y se produjeron tres sistemas de demostración de tecnologías para helicópteros con los materiales y los métodos desarrollados en el ámbito de ECO-FAIRS. Los sistemas se sometieron a inspecciones no destructivas y se realizó una evaluación completa del rendimiento mecánico. La evaluación medioambiental confirmó un impacto menor que el de los materiales compuestos termoestables. El equipo proporcionó metodologías de control de calidad y caracterización importantes para garantizar una certificación de especial relevancia para la comunidad aeronáutica.

ECO-FAIRS ha realizado una importante contribución al sector de la fabricación aeroespacial que promete mejorar sustancialmente su competitividad y apoyar la economía de la UE en tiempos de crisis. La implementación de estos sistemas promete proporcionar componentes aeroespaciales de alta calidad con un coste reducido y con un impacto ambiental menor tanto en la fabricación como la utilización.