AFRL y universidades pioneras en compuestos de fibra de carbono/epoxi impresos en 3D para aeroespacial

La Rama de Compuestos del Laboratorio de Investigación de la Fuerza Aérea (AFRL, Dayton, Ohio, EE. UU.) se ha asociado con la Universidad de Arkansas, la Universidad de Miami, la Universidad Tecnológica de Louisiana y la Universidad de Texas en El Paso para desarrollar compuestos de fibra de carbono/epoxi fabricados aditivamente para uso en piezas estructurales para aeronaves y naves espaciales.

Los polímeros usados para los materiales impresos se dice que son los mismos materiales que ya se usan en sistemas de la Fuerza Aérea, que han sido desarrollados para alta durabilidad térmica y ambiental, alta resistencia y peso muy ligero.

En comparación con compuestos tradicionales, AFRL dice que es posible crear más fácilmente piezas compuestas fabricadas aditivamente complejas y que este proceso elimina la necesidad de costosos y largos procesos de curado. La fabricación aditiva también simplifica la logística involucrada en producir, ensamblar y reparar piezas, ya que estos procesos pueden hacerse en el campo o en el depósito.

Además, AFRL ha formado proyectos conjuntos con aliados internacionales, incluyendo India, para usar la impresión 3D de compuestos para hacer estructuras de núcleo complejas que, cuando se combinan con capas superior e inferior, crean estructuras sándwich ligeras con propiedades adaptadas a las fuerzas físicas que deben soportarse.

La agilidad de fabricación de estos núcleos impresos aditivamente permite la fácil inserción de otros materiales como accesorios metálicos y componentes eléctricos, facilitando el ensamblaje y creando estructuras multifuncionales con sensores, actuación, computación o energía eléctrica integrados para vehículos aéreos no tripulados multifuncionales de próxima generación.

Las estructuras sándwich tradicionales se usan en pieles de aviones con las mismas geometrías de núcleo en toda el área. La impresión aditiva de estructuras sándwich permitirá estructuras que pueden soportar fuerzas más pesadas donde se necesitan y permanecer ligeras donde no lo son.

"El potencial de imprimir rápidamente piezas y fijaciones compuestas de alta resistencia para el combatiente podría ser un tremendo activo tanto en el campo como para acelerar el desarrollo de sistemas de armas", dice el Dr. Jeffery Baur, líder del Equipo de Investigación de Rendimiento de Compuestos.

Los resultados del trabajo del equipo se publicarán en un número especial del Journal of Experimental Mechanics dedicado a la Mecánica de Materiales Fabricados Aditivamente.