Avances en las piezas de aeronaves de nueva generación
A medida que el sector de la fabricación aeronáutica continúa creciendo para satisfacer la demanda mundial, los operadores están cada vez más preocupados por conseguir una mayor rentabilidad y, al mismo tiempo, garantizar la seguridad. Ello ha conllevado un rápido aumento del uso de materiales compuestos avanzados, como los polímeros termoplásticos, debido a su ligereza, resistencia y durabilidad. Sin embargo, el uso de nuevos materiales avanzados ha dificultado el diseño y la fabricación de determinadas estructuras y piezas de aeronaves. El objetivo del proyecto DOMMINIO, financiado con fondos europeos, era resolver ese problema con nuevos métodos de fabricación de piezas del fuselaje inteligentes y multifuncionales de gran calidad. Las piezas inteligentes de aeronaves, fabricadas con nuevos materiales compuestos, proporcionan datos sobre el estado estructural y permiten adoptar métodos específicos de mantenimiento y reparación.
Tecnologías robóticas y herramientas de simulación avanzadas
El equipo de DOMMINIO se propuso alcanzar su objetivo mediante la combinación de tecnologías robóticas de fabricación aditiva, herramientas de simulación avanzadas, control de calidad en línea y detección de fallos basada en datos en tiempo real. También se capitalizaron los avances en el campo de los materiales termoplásticos avanzados y las nuevas tecnologías de calentamiento por láser. «El proyecto reunió a trece socios de ocho países, que abarcaron los procesos, las soluciones materiales y las tecnologías que se iban a desarrollar en el proyecto —explica Pablo Romero-Rodríguez, miembro del proyecto DOMMINIO, de AIMEN (España)—. También contamos con socios de universidades, institutos de investigación y empresas a fin de garantizar que nuestros resultados pudieran ponerse en práctica». La Agencia Europea de Seguridad Aérea (AESA) participó como socio externo en el proyecto para garantizar el cumplimiento de la normativa pertinente. «Aplicar la fabricación aditiva y los nuevos materiales en aplicaciones aeroespaciales es muy difícil —comenta Romero-Rodríguez—. Queríamos que este proyecto fuera un trampolín para consolidar estas tecnologías y llevarlas al mercado».
Innovaciones en la fabricación de piezas inteligentes del fuselaje
Este planteamiento cooperativo dio lugar a nuevas innovaciones en la fabricación de piezas inteligentes del fuselaje, entre las que figuran métodos para desarrollar filamentos y cintas de materiales compuestos de alto rendimiento reforzados con fibra de carbono continua. Además, se idearon otros métodos de procesamiento innovadores para producir fibras con alta conductividad eléctrica y propiedades piezorresistivas. Los diseñadores de aeronaves pueden utilizarlos para introducir características funcionales como la detección y el deshielo. El equipo del proyecto también creó un sistema de calentamiento por láser y control en línea para garantizar el perfil de temperatura superficial requerido del componente. También se desarrolló un método avanzado de ultrasonidos sin contacto para el control de calidad, así como herramientas de mantenimiento predictivo y preventivo.
Productos a medida con funciones integradas
Estas innovaciones de producción se combinaron con la fabricación aditiva y los nuevos materiales y, a continuación, se probaron para producir piezas prototipo. Uno de los principales descubrimientos fue que la fabricación aditiva de piezas de alto rendimiento se puede mejorar con láser. El equipo de DOMMINIO reveló que este procedimiento puede aumentar la adherencia de las capas y las propiedades mecánicas. También demostró que los materiales compuestos de nueva generación pueden mejorar el diseño y las prestaciones. «Demostramos la importancia de digitalizar la cadena de valor de los materiales compuestos para garantizar la eficiencia —agrega Romero-Rodríguez—. El nivel de digitalización de este sector es muy bajo. DOMMINIO contribuyó en cierta medida a solventar esta carencia al aportar datos valiosos sobre sus ventajas». Gracias a la colaboración con la AESA, los resultados del proyecto también ayudarán a definir nuevas normas aplicables a nuevas configuraciones de fabricación, metodologías y materiales. Estos debates continúan en la red del proyecto y con organismos internacionales. «Logramos demostrar una nueva forma revolucionaria de fabricar productos totalmente a medida con funcionalidades integradas —comenta Romero-Rodríguez—. Esperamos que esto allane el camino para la fabricación eficiente en recursos de piezas compuestas de nueva generación con nuevas funcionalidades».
Palabras clave
DOMMINIO, aeronave, fuselaje, aeroespacial, termoplástico, polímeros, robótica
