FRAMES: Demostrador pionero a escala real de parte trasera de avión en compuesto termoplástico

FRAMES: Un nuevo proyecto de investigación centrado en soluciones de fabricación termoplástica para geometrías complejas. Un consorcio de empresas europeas iniciado por ESTIA-Compositadour (Bayona, Francia) une fuerzas para desarrollar conocimientos avanzados y soluciones de fabricación para un demostrador a escala real de parte trasera de avión en compuesto termoplástico.

El fuselaje de la próxima generación de grandes aviones de pasajeros podría explotar los beneficios de los compuestos termoplásticos (TPC) —incluyendo mayor tenacidad, reciclabilidad y ciclos de producción más rápidos— para enfrentar los desafíos futuros del sector de la aviación.

Debido a que contribuyen a aviones más ligeros y menor consumo de combustible, estos materiales están ganando aceptación creciente en aeroespacial. Sin embargo, aún hay problemas que superar. La fabricación de estructuras de geometría compleja que comprenden la sección trasera del avión con TPC reforzado con fibra continua aún plantea un desafío considerable: altas temperaturas de procesamiento, costos de materia prima, utillaje complejo con control de temperatura y secciones transversales cambiantes.

Para apoyar una iniciativa Clean Sky 2 centrada en desarrollar conceptos y tecnologías habilitadoras para un fuselaje trasero y empenaje óptimos, ESTIA-Compositadour inició un consorcio europeo con Heraeus Noblelight Ltd. (Reino Unido), Xelis (Markdorf, Alemania) y Cero (Challans, Francia) en el proyecto de investigación aplicada de 2,5 años FRAMES: Fabricación de termoplásticos reforzados con fibra para estructuras rígidas, complejas y de doble curvatura.

El objetivo principal de FRAMES es validar y evaluar un enfoque de fabricación para una parte trasera integral termoplástica con características de diseño críticas. Las tecnologías clave desarrolladas dentro de FRAMES se usarán en un demostrador avanzado de parte trasera a media escala (ARE) fabricado por el Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR, Centro Aeroespacial Alemán), parte de una plataforma tecnológica Clean Sky 2 para aviones de pasajeros grandes (LPA).

Al combinar sus fuerzas y conocimientos, este consorcio aportará soluciones industriales fiables y competitivas para sistemas de calentamiento inteligentes para colocación automática de fibra, procesos de producción eficientes para refuerzos y utillaje avanzado calefactado. Tres paquetes de trabajo apoyarán estas tecnologías clave:

• Heraeus Noblelight liderará el desarrollo de un modelo de simulación óptico-térmico combinado para colocación automática de fibra (AFP) con un dispositivo de calentamiento de xenón como humm3, permitiendo colocación rápida de piel.
• Xelis desarrollará un proceso de fabricación robusto para refuerzos termoplásticos complejos con una capacidad de alta cadencia probada.
• Cero se encargará de entregar una solución de utillaje auto-calefactado que permita la co-consolidación de piel y refuerzos en una sola operación.

ESTIA-Compositadour liderará el proyecto FRAMES, realizará pruebas de colocación de fibra y apoyará al DLR durante la fabricación y entrega del demostrador ARE.

FRAMES se inició a finales de julio de 2020 y publicará actualizaciones regulares sobre su progreso. Para más información, contactar a Guillaume Fourage, g.fourage@estia.fr