Continuous Composites Demonstra Tecnologia CF3D no Projeto de Asa WiSDM da AFRL da Lockheed Martin

A Continuous Composites (Coeur d'Alene, Idaho, EUA) anunciou em 7 de abril a conclusão bem-sucedida do contrato de dois anos Wing Structure Design for Manufacturing (WiSDM) do Laboratório de Pesquisa da Força Aérea dos EUA (AFRL) através da Lockheed Martin (Bethesda, Maryland, EUA) para fabricar uma asa de Aeronave Attritable de Baixo Custo (LCAA). O projeto focou em um novo paradigma de projeto estrutural, quando acoplado a materiais e fabricação comensurados, para reduzir substancialmente custos e prazos de entrega para estruturas de fuselagem attritable. A Continuous Composites diz que sua tecnologia patenteada de Impressão 3D de Fibra Contínua (CF3D) imprimiu com sucesso os longarinas estruturais de fibra de carbono da montagem da asa. O desempenho estrutural foi demonstrado quando a caixa da asa concluída foi testada estaticamente e alcançou 160% da carga limite de projeto (DLL) antes que a pele de compressão flambou. As longarinas não falharam.

"O trabalho bem-sucedido com a Continuous Composites e o foco da AFRL no CF3D para este projeto não apenas avança nova tecnologia de impressão 3D, mas também oferece potencial para impressão de compósitos de grau aeroespacial em indústrias de alto desempenho", diz John Scarcello, gerente sênior, Lockheed Martin Skunk Works. "Reconhecemos que este processo está pavimentando o caminho para aplicações mais amplas tanto em defesa quanto em aplicações comerciais, e a Lockheed Martin planeja fazer parte desse futuro de manufatura avançada."

O programa incluiu uma gama de tecnologias focadas em materiais e processos de fabricação inovadores, incluindo CF3D para imprimir as longarinas, moldagem por injeção de fibra longa para nervuras, ferramentas fabricadas aditivamente (AM), colocação automatizada de fibra (AFP) para peles, perfuração automática e montagem robótica. Mais especificamente, a Continuous Composites imprimiu duas longarinas cônicas em canal C de fibra de carbono de 8 pés de comprimento, 4 libras. Segundo a Continuous Composites, esta nova abordagem à fabricação de compósitos apresenta impregnação in-situ, consolidação e cura, resultando em redução significativa de custo e prazo. O processo totalmente automatizado apresenta corte e realimentação, permitindo redução de camadas e espessura variável da peça dentro da estrutura.

A montagem final da asa foi entregue à Força Aérea dos EUA para testes de carga estática. A asa totalmente montada foi carregada a 160% da DLL. Nenhum dano medido ou visual nas longarinas impressas por CF3D foi detectado. As longarinas de fibra de carbono impressas alcançaram fração de volume de fibra de 60% com aproximadamente 1% a 2% de vazios.

Segundo Ray Fisher, gerente de programa do Laboratório de Pesquisa da Força Aérea, "CF3D apresenta uma tecnologia de fabricação inovadora que mostra grande promessa de ser tanto de baixo custo quanto ágil para os requisitos de taxa de produção e responsividade para realizar estruturas de fuselagem attritable. O sucesso deste projeto LCAA mostra grande oportunidade para manufatura aditiva com soluções de material CF3D personalizadas que podem orientar fibras estruturais de forma otimizada. É especialmente atraente para evitar ferramentas caras na fabricação de peças estruturais aeroespaciais. Aguardo ansiosamente oportunidades adicionais para incorporar CF3D em estruturas cada vez mais complexas que são ainda mais otimizadas para produção attritable."

"Este projeto é uma aplicação onde CF3D demonstra a redução significativa de custo e liberdade de design enquanto excede as rigorosas propriedades mecânicas requeridas para aeroespacial", diz Tyler Alvarado, CEO da Continuous Composites. "Nossa equipe é muito grata à Lockheed Martin, à Força Aérea dos EUA e outros parceiros por incluir CF3D neste projeto LCAA. Estamos dando os próximos passos para selecionar nosso parceiro principal DoD de longo prazo enquanto engajamos a Força Aérea, como evidenciado pelos próximos anúncios de nosso envolvimento chave com o programa AFRL PiCARD em paralelo a um CRADA de cinco anos."