Victrex, Daher, alcanzan el hito de paneles termoplásticos de próxima generación

Crédito de la foto:Victrex

El 20 de octubre se informó que Victrex (Thornton Cleveleys, Reino Unido) ha colaborado con el fabricante francés de aviones y proveedor de equipos Daher (Wissous, Francia) para producir un panel de avión estructural laminado de 176 capas, con un espesor de 32 milímetros (1,26 pulgadas). La colaboración, señalan ambas empresas, es el resultado de la necesidad de una producción de aviones más rápida. Mejorar las tasas de producción utilizando componentes estructurales compuestos como paneles y soportes, por ejemplo, podría ser la solución.

Usando un compuesto termoplástico a base de poliariletercetona (PAEK) VICTREX AE 250 y una técnica de procesamiento de colocación automatizada de fibras (AFP), seguida de consolidación en horno y vacío o fuera del autoclave (OOA), se dice que el panel termoplástico resultante demuestra que es Es posible lograr laminados de calidad aeroespacial con procesamiento OOA en espesores que antes no se alcanzaban. Según Victrex, esto puede ofrecer ventajas clave para la industria aeroespacial global en aplicaciones estructurales primarias.

Las dimensiones del panel son 120 por 60 centímetros (47 por 24 pulgadas) con un grosor de 32 milímetros (1,3 pulgadas), lo que lo hace significativamente más grueso que los paneles planos tradicionales, al tiempo que demuestra la capacidad para rellenar capas y espesores variables con una calidad aceptable para evaluación y prueba. El grosor excepcional de la construcción de 176 capas es posible gracias a la colocación AFP de cinta termoplástica unidireccional (UD) de alta calidad que solo requiere consolidación, no curado en autoclave. Con VICTREX AE 250 UDT, dice Victrex, la consolidación utilizando herramientas calentadas también podría reducir significativamente el tiempo de producción.

“El nuevo panel compuesto cumple con los estándares de la industria aeroespacial en cuanto a porosidad, cristalinidad, consolidación y materiales de unión de capas son clave para el futuro de la industria aeroespacial. Además de reducir el peso, el consumo de combustible y los costos operativos, permiten tasas de producción más rápidas y son mucho mejores para el medio ambiente ”, dice Dominique Bailly, vicepresidente de Investigación y Desarrollo de Daher. “Dado que la industria de la aviación prevé la necesidad de más de 40.000 aviones nuevos durante los próximos 20 años, la producción simplemente debe acelerarse para satisfacer este nivel de demanda”.

Específicamente, las especificaciones de ingeniería del panel incluyen poca o ninguna porosidad, menos del 1% y la cristalinidad se clasifica en 25-30%. Según Victrex, como era de esperar de una estructura laminada de 176 capas, la unión entre las capas compuestas está dirigida a lograr la necesaria resistencia al corte interlaminar (ILSS), delineando claramente la altísima resistencia mecánica del panel, donde los huecos son eliminados por Se mantiene el proceso AFP y la alta calidad y la integridad mecánica.

Además, VICTREX AE 250 UDT se puede procesar a 280 ° C (536 ° F) seguido de un ciclo de horno. Tiene un punto de fusión relativamente bajo a 305 ° C (517 ° F) en lugar de los 345 ° C (653 ° F) de PEEK, un polímero de alto rendimiento bien conocido en la familia PAEK. Esta es una clara ventaja en el procesamiento termoplástico automatizado, dice la compañía, que acelera el proceso de unión y aumenta la eficiencia general de la producción de aviones.

Otras ventajas convincentes del material incluyen una resistencia específica y una rigidez específicas hasta 5 veces mayor, y una resistencia a la fatiga hasta 4 veces mayor, en comparación con los metales. También se mejoran la resistencia a la corrosión, el procesamiento y el aislamiento térmico, mientras que la resistencia al impacto y a los productos químicos, así como la tolerancia al daño, serán similares a las de los metales. Además, a diferencia de las soluciones termoendurecibles, los compuestos PAEK son totalmente reciclables, con una tolerancia al daño hasta 10 veces superior, al tiempo que ofrecen mayor resistencia química, rendimiento a la fatiga y propiedades FST (llama / humo / toxicidad), y siguen igualando la resistencia y rigidez de los termoendurecibles. .

Las características clave de los compuestos VICTREX AE 250 también incluyen un excelente rendimiento a altas temperaturas y estabilidad térmica, una amplia resistencia química a los fluidos y gases aeroespaciales y una excelente resistencia a la hidrólisis y la corrosión.

"Lo que vemos aquí son las propiedades ligeras de nuestra cinta y el rápido proceso de AFP, desarrollado por Coriolis Composites [Queven, Francia], que ofrece todas las emocionantes posibilidades de reemplazo de metales con compuestos termoplásticos en una escala de gran alcance en el diseño de aviones. Al mismo tiempo, Con el tiempo, esto también puede contribuir a reducir los retrasos en la producción, que ahora plagan la construcción de aeronaves como resultado de los prolongados programas de montaje que pueden oscilar entre siete, ocho o nueve años ”, comenta Tim Herr, director de Aeroespacial de Victrex. "Trabajar en este proyecto pionero ha sido productivo y emocionante, y estamos seguros de que ayudará a dar forma, literalmente, a la industria aeronáutica y aeronáutica del futuro".