Credito:Frank Peters, Shutterstock
L'industria aeronautica è passata all'uso di materiali compositi avanzati a causa delle loro proprietà di leggerezza, resistenza e durata. Insieme all'aumento della produttività e delle prestazioni degli aeromobili, l'utilizzo di questi materiali avanzati rende più impegnativa la progettazione e la produzione di strutture e componenti di aeromobili convenienti. Rispondere a queste sfide porterà a una riduzione del peso e del consumo di carburante, cicli di produzione più brevi e una maggiore efficienza energetica nell'assemblaggio degli aeromobili.
Al giorno d'oggi, molte parti di aeromobili sono compositi stampati in 3D. L'incorporamento di nanotubi di carbonio (CNT) durante il processo di produzione dei componenti è molto adatto al flusso di lavoro generale. I sensori incorporati sono ideali per componenti o procedure di velivoli di alto valore e critici. Per tali componenti, la stampa 3D può fornire un mezzo conveniente per creare e incorporare pacchetti di sensori integrati.
I ricercatori supportati dal progetto DOMMINIO stanno sviluppando sensori incorporati che consentono il monitoraggio in tempo reale degli aeromobili durante il volo. Le parti stampate in 3D incorporate con fibre CNT generano dati che possono quindi essere utilizzati per il monitoraggio della parte. Ciò potrebbe ridurre i costi di assemblaggio e limitare la necessità di utilizzare molti cavi per collegare i sensori insieme.
Migliore manutenzione predittiva
"I sensori sono stati progettati per essere realizzati con queste fibre, che sono incredibilmente leggere rispetto ai materiali esistenti e che consumano anche pochissima energia", afferma il dott. Moisés Zarzoso, assistente di ricerca presso il partner del progetto IMDEA Materials Institute, in Spagna, in un notizia pubblicata su "3DPrint.com". "Sono anche stampabili in 3D e, dato che sono fibre CNT, possono essere facilmente incorporati in un componente prodotto dalla tradizionale fibra di carbonio, che è un materiale molto comune nella produzione di aeromobili."
Un aspetto importante del progetto è l'uso dei gemelli digitali. Il Dr. Zarzoso spiega:"Si chiamano digital twin perché sono modelli digitali molto accurati che vengono aggiornati durante l'intero ciclo di vita, replicando la parte fisica o il componente all'interno dell'aeromobile in tempo reale. Attraverso il suo sensore incorporato, la parte fisica viene in grado di comunicare direttamente con i tecnici a terra.Se, ad esempio, tu avessi un impatto durante il volo da chicchi di grandine, le informazioni relative a eventuali danni al pezzo verrebbero registrate da quel sensore e quindi inviate automaticamente al suo gemello digitale. informazioni, le simulazioni che stiamo sviluppando saranno in grado di analizzare il rischio che un potenziale impatto potrebbe indurre nell'integrità strutturale del componente e di determinarne la durata residua."
I sensori aeronautici stampati in 3D possono aiutare a risparmiare sui costi in diversi modi. Questi includono intervalli di manutenzione più precisi, segnalazione dei problemi prima che causino ritardi nei voli e il controllo e l'analisi dei componenti.
Il progetto DOMMINIO (Metodo digitale per la produzione migliorata di parti di cellula multifunzionale di nuova generazione) sta sviluppando una nuova metodologia digitale per la progettazione, la produzione e la certificazione di parti di cellula multifunzionali e intelligenti. Termina a giugno 2024. + Esplora ulteriormente
