De luchtvaartindustrie is overgestapt op het gebruik van geavanceerde composietmaterialen vanwege hun lichtgewicht eigenschappen, sterkte en duurzaamheid. Samen met de verhoogde productiviteit en prestaties van vliegtuigen, maakt het gebruik van deze geavanceerde materialen het ontwerpen en vervaardigen van kosteneffectieve vliegtuigconstructies en componenten een grotere uitdaging. Het aangaan van deze uitdagingen zal leiden tot een vermindering van het gewicht en het brandstofverbruik, kortere productiecycli en een grotere energie-efficiëntie bij de assemblage van vliegtuigen.

Tegenwoordig zijn veel vliegtuigonderdelen 3D-geprinte composieten. Het inbedden van koolstofnanobuisjes (CNT's) tijdens het productieproces van componenten is zeer geschikt voor de algehele workflow. Ingebouwde sensoren zijn ideaal voor hoogwaardige en kritische vliegtuigonderdelen of -procedures. Voor dergelijke componenten kan 3D-printen een kostenefficiënte manier zijn om geïntegreerde sensorpakketten te maken en in te bedden.

Onderzoekers ondersteund door het DOMMINIO-project ontwikkelen ingebouwde sensoren die realtime monitoring van vliegtuigen tijdens de vlucht mogelijk maken. De 3D-geprinte onderdelen die zijn ingebed met CNT-vezels, genereren gegevens die vervolgens kunnen worden gebruikt voor het bewaken van het onderdeel. Dit kan de montagekosten verlagen en de noodzaak beperken om veel draden te gebruiken om de sensoren met elkaar te verbinden.

Beter voorspellend onderhoud

"De sensoren worden ontworpen om te worden gemaakt van deze vezels, die ongelooflijk licht zijn in vergelijking met bestaande materialen en die ook heel weinig energie verbruiken", zegt Dr. Moisés Zarzoso, een onderzoeksassistent bij projectpartner IMDEA Materials Institute, Spanje, in een nieuwsbericht geplaatst op "3DPrint.com." "Ze zijn ook 3D-printbaar en, aangezien het CNT-vezels zijn, kunnen ze gemakkelijk worden ingebed in een onderdeel dat is gemaakt van traditionele koolstofvezel, wat een veelgebruikt materiaal is in de vliegtuigproductie."

Een belangrijk aspect van het project is het gebruik van digitale tweelingen. Dr. Zarzoso legt uit:"Ze worden digitale tweelingen genoemd omdat het zeer nauwkeurige digitale modellen zijn die gedurende de hele levenscyclus worden bijgewerkt, waarbij het fysieke onderdeel of onderdeel in het vliegtuig in realtime wordt gerepliceerd. Via de ingebouwde sensor wordt het fysieke onderdeel in staat om rechtstreeks te communiceren met technici op de grond. Als u bijvoorbeeld een botsing had tijdens een vlucht van hagelstenen, zou informatie met betrekking tot mogelijke schade aan het onderdeel door die sensor worden geregistreerd en vervolgens automatisch naar zijn digitale tweeling worden verzonden. informatie, zullen de simulaties die we ontwikkelen in staat zijn om het risico te analyseren dat een potentiële impact zou kunnen veroorzaken in de structurele integriteit van het onderdeel, en om de resterende levensduur te bepalen."

De 3D-geprinte vliegtuigsensoren kunnen op verschillende manieren kosten besparen. Deze omvatten nauwkeurigere onderhoudsintervallen, het signaleren van problemen voordat ze vluchtvertragingen veroorzaken, en het controleren en analyseren van componenten.

Het DOMMINIO-project (Digital method for imprOved Manufacturing of next-generation MultIfuNctIONal casco-onderdelen) ontwikkelt een nieuwe digitale methodologie voor het ontwerp, de fabricage en de certificering van multifunctionele en intelligente casco-onderdelen. Het eindigt in juni 2024. + Verder verkennen

Ontwikkelen van de volgende generatie, slimme motorventilatorbladen