La realizzazione virtuale di prototipi potenzia l'ingegneria aerospaziale
Per la realizzazione di strutture e componenti su larga scala, l'industria aerospaziale usa materiali compositi pre-impregnati, macchine per la messa in opera di nastri e indurimento con autoclave. La combinazione di queste tecnologie consente la dispersione uniforme delle resine solidificate in un sistema di fibre ben controllato, assicurando forza e resistenza alla fatica con un costo per i materiali elevato. Finora, gli scienziati hanno studiato metodi di produzione alternativi basati su tecnologie di infusione della resina liquida, nelle quali la resina è infusa solo dopo che tutti i materiali tessili asciutti sono stati assemblati. Nonostante i numerosi vantaggi, tra cui costi inferiori per i materiali, l'infusione di resina liquida per strutture di grandi dimensioni richiede test ad approssimazioni successive che allungano molto i tempi. Il progetto INFUCOMP ("Simulation based solutions for industrial manufacture of large infusion composite parts"), finanziato dall'UE, ha avuto lo scopo di risolvere questo problema. Per contribuire a ottenere una produzione più rapida di parti di alta qualità a un costo inferiore, il team del progetto ha realizzato soluzioni end-to-end di sviluppo virtuale di prototipi da progetti di semilavorati alla produzione. È stato inoltre sviluppato un gruppo ambizioso di strumenti di ingegneria computerizzata che si basano sulle capacità esistenti dei codici di simulazione delle infusioni. Nello specifico, i ricercatori di INFUCOMP hanno esteso PAM-RTM, un software di simulazione esistente, per offrire una catena di simulazione per i compositi a infusione di resina liquida. Con gli strumenti di INFUCOMP che coprono la modellazione di tessuti, lo stiramento, l'assemblaggio, l'infusione e le previsioni di costo e prestazioni, si eviteranno test su prototipi che richiedono ingenti investimenti di tempo e denaro. Le funzionalità dei nuovi strumenti di ingegneria computerizzata sono state convalidate su componenti di aeromobili rappresentativi, prodotti utilizzando tecnologie di infusione di resina liquida utilizzate da quattro partner industriali. I costi ridotti previsti per la produzione di componenti su larga scala ad elevate prestazioni contribuiranno in modo positivo all'aumento dell'utilizzo delle tecnologie di infusione di resina liquida. Ancora più importante, sebbene il progetto INFUCOMP si sia incentrato sulle applicazioni in campo aerospaziale, si prevede che i nuovi strumenti di ingegneria computerizzata rappresenteranno un grande vantaggio per altri settori, tra cui quello automobilistico.
Parole chiave
Realizzazione virtuale di prototipi, ingegneria aerospaziale, materiali compositi, resine, infusione di resina liquida, approssimazioni successive, ingegneria computerizzata, codici di simulazione, PAM-RTM, automobilistico
