Os materiais compósitos de fibra de carbono são muitos fios de fibra de carbono dispostos em uma determinada direção e, em seguida, são misturados com resina, cerâmica, metal e outros substratos. Em comparação com os materiais metálicos tradicionais, os materiais compósitos de fibra de carbono têm as vantagens de baixa densidade, alta resistência/rigidez específica, resistência à corrosão, resistência à fadiga, resistência a altas temperaturas, fácil de projetar e fácil processamento de moldagem integral em grande escala.
Hoje, o mercado deImpresso em 3DA fibra de carbono Composites está começando a aumentar sua produção em volume, e a Arris Composites fez parceria com a Airbus na pesquisa de compósitos para tornar os suportes da cabine mais leves.
Perspectivas de desenvolvimento sustentável
Existem três tendências principais no desenvolvimento da impressão 3D de materiais compósitos: uma é que verá a industrialização de processos e sistemas, e a combinação de desenvolvimento de hardware e software apoiará mais a produção em massa. A segunda é mais controle do sensor do sistema para controle do processo em tempo real - a detecção térmica, dimensional e óptica melhora as tolerâncias do processo. Terceiro, o novo software utilizado para melhorar a eficiência das operações de impressão 3D (por exemplo, fluxos de trabalho de pré-processamento, gestão de trabalhos, etc.) é mais maduro e, portanto, mais aprofundado para novos projetos e simulação de peças multimateriais.
Desenvolvimento sustentável da indústria de viagens aéreas
A Arris Composites, com sede em Galley, nos EUA, revelou um projeto de pesquisa com a Airbus focado na produção de suportes de cabine. O projeto visa levar a uma redução significativa nas emissões da aviação através da utilização de métodos e materiais de fabricação inovadores, incluindo compósitos.
De acordo com a Arris Composites, a substituição do suporte metálico (220 gramas) por componentes compostos de fibra contínua alinhados e topologicamente otimizados (50 gramas) resultou em uma redução de peso de mais de 75%. A redução de peso também se traduz em economia de combustível altamente otimizada, já que centenas desses suportes fazem parte de uma única aeronave.
A perda de peso é ainda mais significativa se você olhar de uma perspectiva mais ampla. Se 100 aeronaves fossem construídas por ano com 500 suportes por aeronave, mais 50000 suportes mais leves, isso ajudaria a economizar 113 milhões de toneladas métricas de combustível e 357 milhões de toneladas métricas de emissões de dióxido de carbono durante a vida útil da aeronave.
Segundo a Airbus, o design biônico, a otimização topológica e os materiais compósitos avançados são o futuro. Ao combinar os benefícios da impressão 3D com os benefícios dos Composites, a Arris Composites está ajudando a indústria a combinar de maneira ideal esses designs e materiais para fabricar o futuro do voo.
Além disso, a tecnologia de moldagem aditiva da Arris Composites, que combina processos de fabricação aditiva e moldagem por compressão de alta velocidade, terá um enorme impacto nas peças de reposição e nas futuras estruturas de aeronaves, provando que é possível reduzir as emissões de carbono. A própria Airbus está empenhada em explorar esses caminhos tecnológicos para apoiar a visão de viagens aéreas mais sustentáveis para as gerações futuras.