Una nuova era per i compositi per velivoli

Le plastiche termoindurenti (ovvero, quelle riscaldate e formate e quindi non più riutilizzabili) hanno dominato il campo. Sono più facili da lavorare e caratterizzate da migliori prestazioni ad alte temperature rispetto ai polimeri termoplastici che possono essere fusi e riutilizzati. Inoltre, sono state accumulate sempre più ricerca ed esperienza in termini di lavorazione e utilizzo.

Il progetto ECO-FAIRS (“Eco-design and manufacturing of thermoplastic structural fairings for helicopters”), finanziato dall’UE, ha studiato i progressi recenti nel campo dei materiali e processi termoplastici per i componenti strutturali ecocompatibili dei velivoli. Gli scienziati hanno sfruttato le loro promettenti proprietà meccaniche in caso di caldo/umido, la resistenza, i cicli brevi di produzione e le efficienze leganti che sostengono costi ridotti di produzione e di lavorazione.

Il progetto ECO-FAIRS ha sviluppato una solida metodologia per il design e la produzione di componenti strutturali di compositi termoplastici destinati al settore aerospaziale basati sullo stampaggio a compressione. Lo stampaggio a compressione è una tecnica affidabile ben controllabile per la produzione di volumi elevati di componenti di alta qualità. Lo sviluppo di strumenti numerici e metodi sperimentali ha portato all’ottimizzazione dei materiali e della lavorazione.

Le forme complesse ad alte prestazioni richieste dal settore aerospaziale rendono le tecniche di giunzione un fattore cruciale per la fabbricazione e l’uso di successo. Il team ha optato per la saldatura a induzione, che si basa sulle correnti parassite per riscaldare il materiale. A seguito di un vasto lavoro numerico e sperimentale, gli scienziati hanno costruito una nuova macchina saldatrice a induzione continua ottimizzata e completamente automatizzata. Le sue eccellenti prestazioni sono state confermate dalle proprietà meccaniche delle saldature. Si tratta di un risultato fondamentale del progetto.

Con i materiali e i metodi sviluppati nell’ambito del progetto ECO-FAIRS, sono stati progettati e sviluppati tre dispositivi di dimostrazione della tecnologia per elicotteri. Sono stati sottoposti a controlli non distruttivi e a valutazione completa delle prestazioni meccaniche. Una valutazione ecologica ha confermato l’impatto ambientale più contenuto rispetto a quello dei compositi termoindurenti. Il team ha offerto importanti metodologie di controllo della qualità e caratterizzazione per garantire la certificazione che sarà di particolare rilevanza per la comunità aerospaziale.

ECO-FAIRS ha offerto un significativo contributo al settore della produzione aerospaziale che promette di migliorare notevolmente la competitività e di sostenere l’economia degli europea in un periodo di crisi. La sua attuazione promette componenti aerospaziali di alta qualità a costi ridotti e con un minor impatto ambientale sia in termini di fabbricazione che di utilizzo.