Durante la sessione “Nuovi modelli per l’innovazione
e nuove tecnologie” si terrà l’intervento di
Stefano Corvaglia – Product Engineerig, R&D Manager and IP Manager, Leonardo Aerostructures
“Innovative Out of Autoclave processes for aerospace”
L’industria aerospace risulta essere ancora vincolata a processi tecnologici time-consuming quale quello dell’autoclave, che richiedono elevati investimenti iniziali e notevoli costi ricorrenti, oltre che il significativo utilizzo di manodopera specializzata. Per sfruttare appieno le proprietà dei materiali compositi per lo sviluppo di future strutture ad alte performance è necessario quindi concentrarsi sulla riduzione dei tempi di produzione innovando e sviluppando materiali e processi in cui si potranno utilizzare tecnologie ad elevata produttività ed altamente automatizzabili.
Inoltre, il tema della sostenibilità ambientale costituisce uno stream fondante della roadmap tecnologia di Leonardo. In questo scenario la Divisione Aerostrutture ha focalizzato la sua attività di ricerca, investendo nello sviluppo di una serie di tecnologie Out of Autoclave, tra cui:
- SQRTM, variante del processo di RTM, che consiste nell’utilizzo del prepreg in sostituzione del tessuto secco. In questo processo a stampo chiuso si combinano le tecnologie di liquid molding e del prepreg per produrre parti net-shape tridimensionali, ad elevato contenuto di rinforzo e qualitativamente paragonabili a quelle ottenute in autoclave. Tale tecnologia è stata preliminarmente validata da Leonardo mediante la produzione di un window-frame, ed attualmente è in corso un’attività di ricerca e sviluppo in collaborazione con CETMA che porterà alla realizzazione di una parte di grandi dimensioni di struttura primaria realizzato mediante SQRTM.
- Stampaggio a compressione non-isotermo di compositi termoplastici: si tratta di un processo altamente automatizzabile ad elevata produttività (1 componente/5 minuti), consiste nel trasferimento di una preforma piana dal forno IR dove si ha la fusione della matrice ai piatti della pressa in cui avviene la formatura. Leonardo ha iniziato ad investire nella suddetta tecnologia dotandosi di una linea completamente automatizzata, brevettando inoltre il sistema di presa della preforma nel sistema di trasferimento della stessa attraverso le stazioni della cella di stampaggio.
Infine, nell’ambito dell’economia circolare, Leonardo con la collaborazione di CETMA, ha dimostrato l’utilizzabilità delle fibre di carbonio da riciclo ottenute da pirolisi, sviluppando il processo di stampaggio a compressione a partire da prepreg fast-curing rinforzati con fibre di carbonio da riciclo.
[ENGLISH VERSION]
The aerospace industry is still bound to time-consuming processes, like the autoclave process, which require high initial investments and substantial recurrent costs, as well as the significant use of skilled labour.
To fully exploit the properties of composite materials for the future development of aircraft, it is necessary to focus on the reduction of time, introducing innovations on the materials and highly automated technologies with high productivity.
In this scenario, Aerostructures Division has focused its research activities by investing in the development of several Out of Autoclave technologies, such as:
- SQRTM, which is a version of the RTM process, where the prepreg replaces the dry reinforcement. In this closed molding process, the liquid molding and prepreg technologies are combined to manufacture net-shape three-dimensional parts, with a high reinforcement content and a comparable quality to autoclave products. Leonardo has carried out a preliminary process validation, manufacturing a window-frame, and another ongoing R&D activity is the production of a large primary structure using SQRTM process.
- Non-isothermal compression molding of thermoplastic composites: it is a highly automated process with high productivity rates (1 component molded in 5 minutes), it consists of transferring a flat preform form an IR oven, where the matrix is melted, to the press plates, where the thermoforming is carried out. Leonardo began investing in this technology by purchasing a fully automated compression molding line, patenting the preform locking system to the transfer system.
Finally, as part of the circular economy theme, Leonardo, in collaboration with CETMA, has demonstrated the exploitation of the recycled carbon fibers with the development of the compression molding process using fast-curing prepreg reinforced with recycled carbon fibers.
