Programa de I+D. Reparación de componentes aeronáuticos en CFRP

Situación de partida

Mediante el programa de I+D ALCAS (Advanced Low Cost Aircraft Structures), Airbus está desarrollando la tecnología necesaria para construir la aeronave del futuro más ligera y eficiente, fabricada totalmente con materiales compuestos.

Dentro del programa, Airbus dedicó una fase del proyecto al estudio de reparaciones en componentes de fibra de carbono. Dicha fase consistió en la realización de una serie de ensayos mecánicos sobre piezas de CFRP (carbon fiber reinforced plastic), a las que se sometió a diversos daños y reparaciones.

Para llevar a cabo este programa de ensayos, Airbus requirió un partner especializado, con un amplio know-how y experiencia en la gestión y realización de ensayos mecánicos sobre componentes de CFRP de gran tamaño.

Soluciones Applus+

Applus+, gracias a la experiencia adquirida como laboratorio homologado por Airbus para ensayos mecánicos estructurales hasta el nivel de componente y laboratorio acreditado Nadcap para la realización de ensayos sobre materiales compuestos, fue seleccionado como partner de Airbus para la realización de los ensayos.

El equipo de Applus+ gestionó y realizó los ensayos en su laboratorio de ensayos mecánicos de Bellaterra (Barcelona), uno de los pocos laboratorios en Europa especializados en ensayos aeronáuticos de altas cargas.

El workpackage realizado por Applus+ consistió en:

• La gestión y manipulación de componentes de fibra de carbono según los procedimientos de Airbus
• El diseño y construcción de utillaje para introducción de carga en componentes CFRP
• El diseño e instalación del sistema de adquisición de datos (MGC+, ARAMIS, cámara sónica)
• El ensamblado final RIG en la instalación de ensayo
• El mecanizado de componentes de fibra según procedimientos aeronáuticos
• La realización de ensayos en la máquina universal de 15 MN (1500 toneladas), la única homologada de Europa para Airbus
• La realización de inspecciones no destructivas por ultrasonidos de los daños y reparaciones de los componentes de fibra
• El postratamiento de los datos adquiridos, la interpretación de resultados y la realización de un informe técnico de conclusiones

El proyecto tuvo una duración de 6 meses e involucró a un equipo de 20 personas (director de proyecto, diseñadores, ingenieros aeronáuticos, expertos en adquisición de datos, fabricantes de utillaje y expertos en la manipulación de componentes de CFRP).

Beneficios conseguidos para nuestro cliente

• La estrecha colaboración entre Applus+ y Airbus ha permitido a este último finalizar con éxito esta fase crítica del proyecto ALCAS y alcanzar los resultados requeridos por el programa de I+D.
• La complejidad del proyecto residió en el gran tamaño de las piezas sometidas a ensayo (hasta 4 metros), con cargas de hasta 10 MN, así como en el hecho de que dichos componentes fueran fabricados en CFRP.
• Mediante estos resultados, Airbus ha incrementado su conocimiento sobre componentes aeronáuticos de CFRP, circunstancia que le ha permitido avanzar en su desarrollo de aeronaves más ligeras y eficientes.
• Por su parte, Applus+ ha logrado seguir ampliando su experiencia en la gestión de grandes ensayos aeronáuticos.