LOS MATERIALES COMPUESTOS EN LA INDUSTRIA AERONÁUTICA. 16 de Noviembre Jorge Castillo - EiNA

Transcripción

1 LOS MATERIALES COMPUESTOS EN LA INDUSTRIA AERONÁUTICA. 16 de Noviembre Jorge Castillo - EiNA

2 Qué es un material compuesto? Material formado por dos o más constituyentes, de forma que las propiedades del conjunto sean superiores a las de los componentes por separado. Es un material artificial: fabricado por el hombre. No tiene reacción química entre los componentes.

3 Qué es un material compuesto? En el caso de la aeronáutica, el que fundamentalmente se usa es CFRP: Carbon Fiber Reinforced Plastic. Matriz de Epoxy y refuerzo de fibra de carbono. Se presenta en forma de hilos simples, filamentos y cintas de diversas anchuras, que son depositadas en capas sobre un molde, con una orientación predeterminada en cada una de ellas.

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5 Qué ventajas presentan? Alto ratio de resistencia/peso. Es una material muy fuerte y muy ligero. Comparando con el acero, su resistencia es entre 2 y 8 veces superior con un peso 4 veces inferior. Alta resistencia a la fatiga mecánica. Alta resistencia a la corrosión. Vida útil larga. Alta flexibilidad, resistencia dieléctrica, estabilidad dimensional, etc.

6 Coste elevado. Qué limitaciones tienen? Procesos no totalmente automatizados todavía. Falta de tradición en su uso. Tanto en diseño como en cálculo. Los mecanismos de daño son complejos. Reparaciones.

7 Razón para su uso en el sector aeronáutico. Reducción del peso de las aeronaves con lo que hay un consumo claramente inferior de combustible y por lo tanto un menor impacto medioambiental.

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10 Mercado aeroespacial. Uso intensivo de la fibra de carbono. La demanda de aviones es muy robusta. Se estima que se van a necesitar casi aviones hasta el Airbus y Boeing tienen hoy un backlog de más de aviones cada uno y se encuentran en una carrera para incrementar el ratio de entregas mensuales, que hoy esta en más de 50 aviones al mes cada uno.

11 HAY QUE AUTOMATIZAR PROCESOS

12 M Torres:

13 EiNA, quiénes somos? Automatizadores de procesos desde Con fuerte actividad en I+D+i. Durante 15 años en el sector de la automoción. Actualmente en el aeronáutico, ferrocarril, eólico y naval.

14 Aplicación: Preparación superficial

15 La automatización de procesos de preparación superficial presenta diversos problemas: Grandes dimensiones, grandes tolerancias y movimientos de la pieza. Curvas y formas irregulares. Piezas con alto valor añadido. Hay que controlar y programar en todo momento la presión aplicada y el ángulo de incidencia.

16 No es necesaria precisión ni posicionamient o especial. Útil de fijación muy simple. Lee la superficie de la pieza en tiempo real. Envía ordenes al robot continuamente para asegurar el ángulo respecto a la pieza. Lleva el Sistema de tracking a bordo y obedece sus órdenes.

17 ROBOTS CON SENTIDO DEL TACTO

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21 Aplicación: Reparaciones de piezas en composites. Los incidentes de colisiones menores en aviones son sorprendentemente elevados: Choques contra pájaros. Colisiones con vehículos de servicio. Rayos. Se estima que un avión en suelo un día, deja de ingresar unos La reparación de una pieza de una avión fabricada en composite es manual y podríamos decir artesana.

22 Aplicación: Reparaciones de piezas en composites.

23 Aplicación: Reparaciones de piezas en composites.

24 Aplicación: Reparaciones de piezas en composites.

25 Aplicación: Reparaciones de piezas en composites.

26 Aplicación: Reparaciones de piezas en composites. Reparación en la actualidad. Hay que ir eliminando cada capa una a una, considerando: Tienen un espesor medio de 0,25 mm. Una pieza puede tener entre 10 y 40 capas. Cada capa tiene una orientación.

27 Aplicación: Reparaciones de piezas en composites. Orden de proceso: Posicionar el marco a la pieza dañada mediante vacío.

28 Aplicación: Reparaciones de piezas en composites. Orden de proceso: Generar una imagen 3D de la zona dañada con el escáner laser dual. Eliminar la zona dañada, mecanizándola con un husillo y una fresa. Generar una nueva imagen 3D del volumen mecanizado.

29 Aplicación: Reparaciones de piezas en composites. Orden de proceso: Cortar las capas de fibra de carbono con una cuchilla ultrasónica y ubicar orientadamente cada capa en el molde mecanizado anteriormente.

30 MUCHAS GRACIAS POR SU ATENCION!!!!