Trackwise Alcança Circuito Impresso Flexível de 26 Metros, Reduzindo Peso de Fiação de UAV em 60%

Circuitos Impressos Flexíveis em comprimentos ilimitados

No início deste ano, a Trackwise (Gloucestershire, Reino Unido) enviou um circuito impresso flexível (FPC) multicamada de 26 metros de comprimento — acredita-se ser o mais longo já produzido — para distribuição de energia e sinais de controle através das asas de um veículo aéreo não tripulado (UAV) movido a energia solar. De fato, a Trackwise forneceu mais de 50 FPCs para este veículo, cortando peso em 60% versus uso de chicotes de fio convencionais para energia e controle de aeronaves.

Esta economia de peso permite que o UAV feito nos EUA atinja maior carga útil e/ou velocidade e alcance melhorados. A Trackwise fabrica os FPCs usando Improved Harness Technology (IHT), uma técnica de fabricação reel-to-reel patenteada. IHT supera limitações de fabricação convencionais que mantiveram a maioria dos FPCs abaixo de dois metros de comprimento, e permite à Trackwise produzir FPCs em comprimentos ilimitados.

Um PCB flex de 5 metros, 6 camadas fabricado pela Trackwise.

Os FPCs que a Trackwise entregou para o UAV de envergadura de 26 metros eram baseados em um substrato de poliamida. Sua estrutura planar dissipa calor melhor que fiação convencional, permitindo maior capacidade de transporte de corrente para um dado peso de condutor de cobre. Outros benefícios incluem:

• Fabricação impressa garante consistência do circuito
• Menos pontos de conexão são necessários então confiabilidade é aprimorada
• O FPC é mais fácil de instalar que chicotes de fio, reduzindo tempo e custo de montagem de um veículo.

De acordo com o CEO da Trackwise, Philip Johnston, muitas novas aplicações aeroespaciais e automotivas estão emergindo para estes PCBs flexíveis multicamadas longos, leves. Ambas as indústrias estão vendo um impulso rumo à eletrificação simultâneo com necessidade de mais sensores e controle.

FPCs em compósitos?

Curioso para saber se a Trackwise estava embarcando este FPC em compósitos, iniciei uma discussão com Neil Bartlett, diretor de vendas e marketing da Trackwise. "Para a aplicação UAV destacada em nosso press release de março, os flex [PCBs flexíveis] não foram embarcados em um compósito," ele concede. "No entanto, sua natureza planar os torna inteiramente adequados para embarque em compósitos e habilitando estruturas multifuncionais. Estamos em discussões preliminares sobre incorporar flex — tanto variantes de energia quanto de sinal — através de uma ampla gama de possíveis aplicações incluindo aeroespacial, defesa e construção. A Trackwise também é membro de Advanced Concepts for Aero-Structures with Integrated Antennas and Sensors (ACASIAS) — um consórcio de 11 parceiros que está desenvolvendo tecnologias inovadoras para integrar antenas em compósitos e estruturas de aeronaves." (https://www.acasias-project.eu/)

Winglet inteligente com antena VHF (Very High Frequency) de lâmina integrada.

Painel de fuselagem orthogrid reforçado para integração de array de antena SATCOM Ku-band.

Sistema Active Structural Acoustic Control para redução de ruído de cabine CROR com impacto mínimo em peso. FONTE | https://www.acasias-project.eu/files/Acasias_poster_v2.pdf

Bartlett diz que flex PCBs feitos usando IHT e compósitos são muito sinérgicos no que estão oferecendo ao mercado e as vantagens de combinar/embarcar eles são convincentes, incluindo:

• Economia de peso (eliminação de fixações de fixação)
• Melhor robustez/proteção oferecida por compósitos = confiabilidade melhorada/manutenção reduzida
• Envelope de espaço reduzido = capacidade de carga útil melhorada/eficiência estrutural
• Instalação melhorada = menos pontos de toque de mão de obra (confiabilidade melhorada), menos tempo e custo.

Este demonstrador de antena flex embarcados em compósito de fibra de vidro foi fabricado pela Trackwise em colaboração com Rockwood Composites e exibido no JEC World 2019. FONTE | Trackwise

Avançando

Receitas IHT subiram 217% com clientes e oportunidades de desenvolvimento aumentando de 7 no início de 2018 para 45 até março 2019. A Trackwise também instalou duas novas linhas de processo.

Vários projetos ACASIAS serão apresentados na European Conference on Multifunctional Structures 2019 (EMuS, 11-12 jun, Barcelona, Espanha), que é co-presidida pelo coordenador ACASIAS Dr. Harmen Schippers, Netherlands Aerospace Center (NLR, Marknesse). Destaques incluem:

• Airbus Defense and Space explorou embarcar antena SATCOM eletronicamente direcionável operando em banda Ka no fairing asa-para-fuselagem de uma aeronave de passageiros. O projeto é parcialmente financiado sob Clean Sky 2 e inclui parceiros GILAT, RAYSAT e FBM Composite Materials Ltd.
• NLR está explorando uma estrutura orthogrid para integrar elementos de antena quadrados em um fuselagem compósito, usando skin de fibra de vidro radio-transparente e costelas de compósito de fibra de carbono.
• O German Aerospace Center (DLR) e o AVIC Beijing Institute of Aeronautical Materials (BIAM) da China investigaram o uso de fibras de carbono recicladas para aumentar resistência mecânica e aspectos multifuncionais de bio-compósitos, olhando compósitos condutivos elétricos para blindagem interferência eletromagnética (EMI) e proteção contra raio (LSP) via projeto ECO-COMPASS.