Nuovi manicotti di ritegno per il rotore per i sistemi di climatizzazione nei velivoli
I sistemi ACS azionati elettricamente per le applicazioni su velivoli richiedono un motocompressore ad alta velocità basato sulla tecnologia del rotore a magnete permanente. Una soluzione è quella di sviluppare il loro manicotto di ritegno tramite il processo di avvolgimento diretto del filamento, un metodo di fabbricazione che offre il maggior controllo sulla posizione delle fibre e l’uniformità della struttura. Grazie al finanziamento UE, il progetto E-SLEEVE (Direct filament wound rotor carbon resin sleeves by bulk curing and layer-by-layer electron beam polymerisation), finanziato dall’UE, si è posto l’obiettivo di sviluppare un metodo di avvolgimento diretto del filamento sul rotore in modo tale che il filamento abbia sufficiente resistenza alla trazione per applicare un precarico sui magneti. Per far ciò, ha dovuto trovare una combinazione ottimale resina/fibra in grado di sopportare le condizioni operative come la temperatura e l’umidità ed essere comunque idoneo all’avvolgimento del filamento. I partner del progetto hanno progettato, creato e dimostrato due diversi processi per l’avvolgimento del filamento dei manicotti di carbonio. I manicotti sono integrati nel rotore elettrico dei motocompressori ad alta velocità per i sistemi ACS dei velivoli. Con l’avvolgimento del filamento, i filamenti di fibra sono inumiditi con una resina e avvolti attorno a un mandrino di rotazione a vari angoli per soddisfare i requisiti meccanici. La struttura viene quindi trattata e il mandrino viene rimosso. I manicotti vengono usati principalmente per trattenere i magneti su rotori ad alta velocità e sono sempre più utilizzati in numerose applicazioni per migliorare la velocità e l’efficienza energetica. I processi vengono convalidati mediante la fabbricazione dei nove manicotti richiesti direttamente sul gruppo secondario del rotore mediante due processi alternativi. Entrambi i processi dovevano dimostrare la pressione radiale richiesta e l’affidabilità per garantire il trattenimento sicuro dei magneti del rotore ad alti regimi e in condizioni operative gravose. E-SLEEVE ha sviluppato manicotti di carbonio in avvolgimento di filamento e direttamente avvolti su un rotore per motorino elettrico. Ciò ha aiutato a migliorare il design di rotori e manicotti. I nuovi manicotti vanteranno prestazioni migliori e risparmi a livello di logistica e costi di fabbricazione.
Parole chiave
Sistemi di climatizzazione, applicazioni sull’aviazione, avvolgimento diretto del filamento, manicotti in resina di carbonio, rotore per motore elettrico
