Los materiales compuestos de fibra de carbono son muchas hebras de fibra de carbono dispuestas en una dirección determinada y luego se mezclan con resina, cerámica, metal y otros sustratos. En comparación con los materiales metálicos tradicionales, los materiales compuestos de fibra de carbono tienen las ventajas de baja densidad, alta resistencia/rigidez específica, resistencia a la corrosión, resistencia a la fatiga, resistencia a altas temperaturas, fácil de diseñar y procesamiento de moldeado integral fácil a gran escala.
Hoy en día, el mercado deimpreso en 3DLos compuestos de fibra de carbono están comenzando a aumentar su producción en volumen, y Arris Composites se ha asociado con Airbus en la investigación de compuestos para aligerar los soportes de la cabina.
Perspectivas de desarrollo sostenible
Hay tres tendencias principales en el desarrollo de la impresión 3D de materiales compuestos: una es que verá la industrialización de procesos y sistemas, y la combinación de desarrollo de hardware y software apoyará más la producción en masa. El segundo es un mayor control por sensor del sistema para el control del proceso en tiempo real: la detección térmica, dimensional y óptica mejora las tolerancias del proceso. En tercer lugar, el nuevo software utilizado para mejorar la eficiencia de las operaciones de impresión 3D (por ejemplo, flujos de trabajo de preprocesamiento, gestión de trabajos, etc.) es más maduro y, por lo tanto, más profundo para nuevos diseños y simulación de piezas de múltiples materiales.
Desarrollo sostenible de la industria del transporte aéreo
Arris Composites, con sede en Galley, EE.UU., ha revelado un proyecto de investigación con Airbus centrado en la producción de soportes de cabina. El proyecto tiene como objetivo lograr una reducción significativa de las emisiones de la aviación mediante la utilización de métodos y materiales de fabricación innovadores, incluidos los compuestos.
Según Arris Composites, la sustitución del soporte metálico (220 gramos) por componentes compuestos de fibra continua alineados y topológicamente optimizados (50 gramos) dio como resultado una reducción de peso de más del 75 por ciento. La reducción de peso también se traduce en un ahorro de combustible muy optimizado, ya que cientos de estos soportes forman parte de un solo avión.
La pérdida de peso es aún más significativa si la miras desde una perspectiva más amplia. Si se construyeran 100 aviones al año con 500 soportes por avión, más 50000 soportes más ligeros, esto ayudaría a ahorrar 113 millones de toneladas métricas de combustible y 357 millones de toneladas métricas de emisiones de dióxido de carbono durante la vida útil de la aeronave.
Según Airbus, el diseño biónico, la optimización topológica y los materiales compuestos avanzados son el futuro. Al combinar los beneficios de la impresión 3D con los beneficios de los compuestos, Arris Composites está ayudando a la industria a combinar de manera ideal estos diseños y materiales para fabricar el futuro del vuelo.
Además, la tecnología de moldeo aditivo de Arris Composites, que combina fabricación aditiva y procesos de moldeo por compresión de alta velocidad, tendrá un enorme impacto en las piezas de repuesto y en las futuras estructuras de aeronaves, demostrando que es posible reducir las emisiones de carbono. El propio Airbus está comprometido a explorar estas vías tecnológicas para respaldar la visión de viajes aéreos más sostenibles para las generaciones futuras.