Continuous Composites demuestra tecnología CF3D en proyecto WiSDM de ala AFRL de Lockheed Martin

Continuous Composites (Coeur d'Alene, Idaho, EE. UU.) anunció el 7 de abril la finalización exitosa del contrato de dos años Wing Structure Design for Manufacturing (WiSDM) del Laboratorio de Investigación de la Fuerza Aérea de EE. UU. (AFRL) a través de Lockheed Martin (Bethesda, Maryland, EE. UU.) para fabricar un ala de Avión Attritable de Bajo Coste (LCAA). El proyecto se centró en un nuevo paradigma de diseño estructural, cuando se combina con materiales y fabricación acordes, para reducir sustancialmente costes y plazos para estructuras de fuselaje attritable. Continuous Composites dice que su tecnología patentada de Impresión 3D de Fibra Continua (CF3D) imprimió exitosamente los largueros estructurales de fibra de carbono del ensamblaje del ala. El rendimiento estructural se demostró cuando la caja de ala completada se probó estáticamente y alcanzó el 160% de carga límite de diseño (DLL) antes de que la piel de compresión flambeara. Los largueros no fallaron.

"El trabajo exitoso con Continuous Composites y el enfoque de AFRL en CF3D para este proyecto no solo avanza nueva tecnología de impresión 3D sino que también ofrece el potencial para impresión de compuestos de grado aeroespacial en industrias de alto rendimiento", dice John Scarcello, gerente sénior, Lockheed Martin Skunk Works. "Reconocemos que este proceso está allanando el camino para aplicaciones más amplias tanto en defensa como en comerciales, y Lockheed Martin planea ser parte de ese futuro de fabricación avanzada".

El programa incluyó una gama de tecnologías centradas en materiales y procesos de fabricación innovadores, incluyendo CF3D para imprimir los largueros, moldeo por inyección de fibra larga para costillas, utillaje fabricado aditivamente (AM), colocación automatizada de fibra (AFP) para pieles, taladrado automático y ensamblaje robótico. Más específicamente, Continuous Composites imprimió dos largueros cónicos en canal C de fibra de carbono de 2,44 m (8 pies) y 1,8 kg (4 lb). Según Continuous Composites, este enfoque novedoso de fabricación de compuestos presenta impregnación in-situ, consolidación y curado, resultando en reducción significativa de coste y plazo. El proceso totalmente automatizado presenta corte y realimentación, permitiendo reducciones de capa y espesor variable de pieza dentro de la estructura.

El ensamblaje final del ala se entregó a la Fuerza Aérea de EE. UU. para someterse a pruebas de carga estática. El ala completamente ensamblada se cargó al 160% de DLL. No se detectó daño medido o visual en los largueros impresos con CF3D. Los largueros de fibra de carbono impresos lograron una fracción de volumen de fibra del 60% con aproximadamente 1-2% de vacíos.

Según Ray Fisher, gerente de programa del Laboratorio de Investigación de la Fuerza Aérea, "CF3D presenta una tecnología de fabricación innovadora que muestra gran promesa para ser tanto de bajo coste como ágil a los requisitos de tasa de producción y capacidad de respuesta para realizar estructuras de fuselaje attritable. El éxito de este proyecto LCAA muestra gran oportunidad para fabricación aditiva con soluciones de materiales CF3D personalizadas que pueden orientar fibras estructurales óptimamente. Es especialmente atractivo para evitar utillaje costoso en la fabricación de piezas estructurales aeroespaciales. Espero oportunidades adicionales para incorporar CF3D en estructuras cada vez más complejas que estén más optimizadas para producción attritable habilitadora".

"Este proyecto es una aplicación donde CF3D muestra la reducción significativa de coste y libertad de diseño mientras supera las estrictas propiedades mecánicas requeridas para aeroespacial", dice Tyler Alvarado, CEO, Continuous Composites. "Nuestro equipo agradece mucho a Lockheed Martin, la Fuerza Aérea de EE. UU. y otros socios por incluir CF3D en este proyecto LCAA. Estamos dando los siguientes pasos para seleccionar nuestro socio principal DoD a largo plazo mientras involucramos a la Fuerza Aérea como lo evidencian los próximos anuncios de nuestra participación clave con el programa AFRL PiCARD en paralelo a un CRADA de cinco años".