Tekniker

Desarrollo de una máquina única de microperforado láser de alto rendimiento

Objetivo

Necesidad de la industria aeronáutica de soluciones innovadoras para la fabricación de aviones más eficientes y menos contaminantes.

Resultados

Desarrollo de una máquina industrial única basada en tecnología láser para la fabricación, a altas tasas de productividad, de paneles microperforados que conformen el borde de ataque de los estabilizadores de cola, tanto verticales como horizontales, de los aviones comerciales.

microperforado, láser, máquina herramienta, aeronáutica, HLFC

La industria aeronáutica requiere de soluciones innovadoras para la mejora de la aerodinámica y la reducción de peso estructural y de la resistencia de los aviones comerciales con el aire y así, reducir el volumen de contaminación y el consumo de combustible.

Una de las técnicas más prometedoras es la conocida como control de flujo laminar híbrido (HLFC, en inglés Hybrid Laminar Flow Control) que se integrará en las estructuras que forman tanto las alas como los estabilizadores de cola del avión. Se trata de una tecnología que permite, mediante la succión del aire a través de pequeños orificios, reducir la resistencia al aire del avión.

Este tipo de soluciones puede suponer una reducción del consumo de combustible del avión de hasta un 10%, además de una reducción considerable de CO2 y otros agentes contaminantes como NOx.

Sin embargo, la fabricación a nivel industrial de paneles metálicos microperforados para implementarlos en el borde de ataque de los estabilizadores de cola y alas representa uno de los principales retos para el desarrollo e implementación de la técnica HLFC en aviones de transporte comerciales.

En este contexto, IK4-TEKNIKER ha llevado a cabo, en colaboración con el centro tecnológico alemán Bremer Institut Fur Angewandte Strahltechnik (BIAS) y la empresa Aernnova, el desarrollo de la primera máquina industrial de microperforado láser de alto rendimiento para la fabricación de paneles tipo HLFC.

La máquina está dimensionada para procesar paneles de titanio de hasta 5000 x 2000 x 0.8 mm de tamaño a tasas de productividad superiores a los 300 orificios/s y está siendo validada a nivel industrial.

Incorpora a su vez diferentes sistemas de monitorización y control que permiten asegurar la calidad de los paneles fabricados, así como conocer el estado de cada uno de los orificios generados.

Las dos técnicas láser integradas en la máquina permiten generar orificios de diferentes dimensiones, siendo el diámetro standard de 0.1 mm, manteniendo una dispersión geométrica inferior a los 0.005 mm.

La máquina permite también realizar otros procesos complementarios como corte, marcado, etc. con el fin de mejorar la calidad y facilitar los siguientes procesos de fabricación.

En definitiva, la máquina desarrollada permite reducir el tiempo de comercialización de las estructuras tipo HLFC, así como facilitar la adopción a gran escala de la nueva tecnología en el sector aeronáutico.

 

This project has received funding from the Clean Sky 2 Joint Undertaking under European Union´s Horizon 2020 research and innovation programme under grant agreement n° 755620.

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