Mesa redonda: Aplicación y futuro de las tecnologías de composites en Aeronáutica y Automoción"

Transcripción

1 Mesa redonda: Aplicación y futuro de las tecnologías de composites en Aeronáutica y Automoción" Participantes: Miguel Angel Castillo (Aernnova) Manu Motilva (MTorres) Jatsu Intxaurbe (Batz) Ricardo Mezzacasa, Tecnalia (moderador) Jornada: El Futuro de la fabricación de materiales compuestos 5 de Junio, 2014 Bilbao, BIEMH 2014 Página 1

2 PERSPECTIVAS DE LOS COMPOSITES AUTOMOCION Y AERONAUTICA Página 2

3 DRIVER: ENVIRONMENTAL FOOTPRINT (MERCADO AERONÁUTICO) El impacto de la aviación en el medioambiente El impacto económico global de la aviación es el 7,5% del GDP mundial (US$ billion). El transporte aéreo causa el 2% de las emisiones totales de CO 2 (el 12% de todo el transporte) Produce Ton de CO 2 /año. >2.400 millones pasajeros/año en el mundo Para 2050 se necesitarán aprox 1300 nuevos aeropuertos internacionales y x2 nº de aviones comerciales. El reto es satisfacer el crecimiento de la demanda de viajes aéreos ( 4,5% anual durante próximos 20 años), PERO asegurando la protección del medioambiente. Advisory Council for Aviation Research and Innovation in Europe OBJETIVOS Medio Ambientales Reducir emisiones CO 2 en 50% - Reducir emisiones NO x en 80% - Reducir percepción ruido en 50% Un 25% reducción CO 2 puede lograrse mediante aligeramiento de materiales / estructuras OPORTUNIDAD para COMPOSITES! Página 3

4 UTILIZACIÓN DE COMPOSITES/ PERSPECTIVAS AEROESTRUCTURAS Evolución % composites en aviones comerciales BOEING A350 XWB AIRBUS Ref. Composites world, March 2014 Página 4

5 UTILIZACIÓN DE COMPOSITES: % MATERIALES AIRBUS A350 AIRBUS Página 5

6 UTILIZACIÓN DE COMPOSITES: % MATERIALES BOEING 787 BOEING % Materiales en el Boeing 787 CFRP introducido en el fuselaje Página 6

7 SEGMENTO PASILLO UNICO AIRBUS A 320 Neo (previsiones de 40 aviones/ mes) BOMBARDIER C-SERIES Existen 2 factores importantes que limitan la introducción de estos materiales de manera masiva: El coste La limitada capacidad de producción/ tiempos de ciclo (limitación especial para un estos aviones con previsiones de 450 aviones/año) Página 7

8 Tendencias en AERONAUTICA In the coming decade, out-of-autoclave technologies will increase composites penetration into primary flight structures Ref. Composites world, March 2014 Página 8

9 Tendencias en AUTOMOCIÓN Automóviles: 12% total de emisiones de CO 2 (principal gas de efecto invernadero) en Europa. Regulación Europea: nuevos coches deben llegar a 130 gramos CO 2 / km en 2015 y 95 g/km en Relación con consumo fuel: objetivo 2015 equivale a 5.6 litros/100 km de gasolina o 4.9 l/100 km diésel El ALIGERAMIENTO contribuye a conseguir estos objetivos Página 9

10 Perspectiva de los COMPOSITES en AUTOMOCION Dónde existe el mayor potencial para la reducción de peso?: CHASIS: Representa hasta el 25% del peso del coche. Su peso podría reducirse a la mitad si se hiciera en composite. BODY IN WHITE: Representa hasta el 40% del peso del coche. Podría pesar mucho menos si se hiciera en composite. Página 10

11 Perspectiva de los COMPOSITES en AUTOMOCION Reducción de peso vs emisiones y consumo: The market for high strength fiber reinforced composite will experience solid growth until At a rate of 17% per annum, demand made for CFRPs will grow significally stronger than demand for GFRPS Currently, the use of CFRP in automobile construction is relatively low. Growth rates expected are much higher than in other sectors CFRP: Carbon Fiber Reinforced Plastics GFRP: Glass Fiber Reinforced Plastics Fuente: Composites Market Report 2012 Página 11

12 Perspectiva de los COMPOSITES en AUTOMOCION: El caso de BMW Ejemplo relevante: nuevos vehículos eléctricos Megacity Vehicle (MCV; i3-i8) Apuesta agresiva e intensiva de BMW por implementar la fibra de carbono (Source JEC) BMW i3 es el primer vehículo de unidades / año con un uso muy intensivo de CFRP (Composites de Fibra de Carbono). Lanzado al mercado en Página 12

13 RESUMEN: gran OPORTUNIDAD para los composites Driver claro de aligeramiento (en todos los sectores) Mercado AERO: Tecnología madura y conservadora Sector consolidado para los composites, se trabaja en innovaciones más incrementales Mercado AUTO: Claro interés desde Automoción (oportunidad clara para el sector de los composites) muy incipiente para los composites. Para llegar a producciones masivas se precisan innovaciones más radicales Página 13

14 PERO TAMBIÉN HAY GRANDES RETOS: Sistemas de fabricación bastante manuales Tendencia clara a disminuir costes y tiempos de fabricación Las mayores necesidades de reducción de coste están en los materiales y en las operaciones de procesado y acabado La industria de automoción demanda tiempos de ciclo de aprox. 10 min Ej de FUTURO PROCESO Fuente: VW Fuente: Toray Página 14

15 RETOS PRINCIPALES (automoción): AUTOMOCION: Necesidad clara de optimización/ automatización de procesos para reducir costes de proceso y aumentar capacidad de producción Reducción de coste materias primas como la fibra de carbono Mayor conocimiento de los composites, su comportamiento y criterios de diseño en composites Reciclabilidad Reparaciones/ comportamiento frente a impacto Acabado clase A/ pintura Recortes/ desperdicios de material Necesidad de desarrollar (e involucrar a toda) la cadena de valor (materias primas, transformadores, empresas de bienes de equipo, ingenierías especializadas en automatización, moldistas, Tier1-3, OEMs, ) Página 15

16 RETOS PRINCIPALES (aeronáutica): AERONAUTICA: Sistemas de fabricación bastante manuales Tendencia a disminuir costes/ tiempo de fabricación Para los programas existentes: Necesidad de mejoras incrementales a corto plazo ( quick wins ) Reducción de costes/ cadencias Estabilización del uso de composites Necesidad de un proceso competitivo y robusto OoA: De bajo coste/ inversión Que permita una gran integración Automatizado/ flexible Página 16

17 Mesa redonda: Aplicación y futuro de las tecnologías de composites en Aeronáutica y Automoción" Participantes: Miguel Angel Castillo (Aernnova) Manu Motilva (MTorres) Jatsu Intxaurbe (Batz) Ricardo Mezzacasa, Tecnalia (moderador) Jornada: El Futuro de la fabricación de materiales compuestos 5 de Junio, 2014 Bilbao, BIEMH 2014 Página 17