Nuova tecnologia di collegamento per le parti degli aeromobili

Un indurimento affidabile degli strati di resina e adesivi è essenziale per garantire l’integrità e le valide prestazioni meccaniche delle riparazioni di compositi collegati. I mantelli termici convenzionali fin’ora sono stati utilizzati per condurre calore nell’area di riparazione utilizzando uno o due punti per la misurazione della temperatura. Sebbene questo metodo fornisca buoni risultati per le piccole riparazioni, si osservano spesso grandi discrepanze di temperatura (punti caldi e punti freddi) quando è necessario scaldare aree più grandi.

Con il finanziamento dell’UE del progetto CONDUCTOR (“Flexible conductive composite repair heaters”), i ricercatori stanno sviluppando una nuova soluzione di riscaldamento chiamata riscaldamento conduttivo a pellicola per ridurre al minimo la distribuzione non omogenea della temperatura. Questo metodo prevede corrente e tensione minori rispetto ai mantelli termici. Di conseguenza, i mantelli del riscaldamento conduttivo a pellicola saranno più economici e si ridurrà in modo significativo il pericolo elettrico per gli operatori e per qualunque dispositivo elettronico periferico. Inoltre, poiché il metodo consente il riscaldamento di pellicole molto sottili, i mantelli di riscaldamento conduttivo a pellicola saranno molto flessibili e si adatteranno facilmente a forme 3D complesse.

Gli scienziati hanno definito i principali parametri di progettazione e i limiti del processo di riparazione per la preparazione delle specifiche e della progettazione generale del nuovo sistema di riscaldamento conduttivo a pellicola. Nel tentativo di selezionare un material adatto per il riscaldamento conduttivo a pellicola che risponda ai requisiti, i ricercatori hanno proceduto con un materiale con rivestimento metallico e una pellicola metallica espansa.

L’uso dei codici degli elementi finiti disponibili ha contribuito a simulare il meccanismo di trasferimento termico nelle riparazioni dei compositi. È stato realizzato un caso rappresentativo di riparazione al fine di calcolare le perdite di calore tramite conduzione e convezione, che sono le principali cause degli elevati gradienti di temperatura. Questo studio numerico aiuterà nella scelta del materiale più adatto per il riscaldamento conduttivo a pellicola.

Gli scienziati hanno inoltre iniziato a preparare l’hardware prototipo per il riscaldamento conduttivo a pellicola ottimizzato, che contiene tutti gli elementi. Questo sara utilizzato per ottimizzare i parametri di tale tecnologia e perfezionare di conseguenza l’algoritmo di controllo del riscaldamento.

CONDUCTOR è in linea con gli obiettivi di Clean Sky riguardanti le soluzioni di riparazione ecologiche che garantiscono ulteriormente un utilizzo sicuro, economico ed ecologico a lungo termine di un aeromobile. Il processo di riparazione proposto migliorerà l’affidabilità e le prestazioni, riducendo al contempo al minimo il tempo necessario per le riparazioni in cui l’aeromobile è mantenuto a terra.