AFRL e Universidades Pioneiram Compostos de Fibra de Carbono/Epóxi Impressos em 3D para Aeroespacial

A Divisão de Compostos do Laboratório de Pesquisa da Força Aérea (AFRL, Dayton, Ohio, EUA) fez parceria com a Universidade do Arkansas, Universidade de Miami, Universidade Louisiana Tech e Universidade do Texas em El Paso para desenvolver compostos de epóxi/fibra de carbono manufaturados aditivamente para uso em peças estruturais para aeronaves e espaçonaves.

Os polímeros usados para os materiais impressos dizem ser os mesmos materiais já utilizados em sistemas da Força Aérea, que foram desenvolvidos para alta durabilidade térmica e ambiental, alta resistência e peso muito leve.

Em comparação com compostos tradicionais, a AFRL diz que é possível criar mais facilmente peças compostas manufaturadas aditivamente complexas e que este processo elimina a necessidade de processos de cura caros e longos. A manufatura aditiva também diz simplificar a logística envolvida na produção, montagem e reparo de peças, já que esses processos podem ser feitos no campo ou no depósito.

Além disso, a AFRL formou projetos conjuntos com aliados internacionais, incluindo a Índia, para usar a impressão 3D de compósitos para fazer estruturas de núcleo complexas que, quando combinadas com folhas de face superior e inferior, criam estruturas de sanduíche leves com propriedades adaptadas às forças físicas que precisam ser suportadas.

A agilidade de fabricação destes núcleos impressos aditivamente diz permitir a fácil inserção de outros materiais como acessórios metálicos e componentes elétricos, facilitando a montagem e criando estruturas multifuncionais com sensoriamento, atuação, computação ou energia elétrica embutidos para veículos aéreos não tripulados multifuncionais de próxima geração.

Estruturas de sanduíche tradicionais são usadas em peles de aeronaves com as mesmas geometrias de núcleo em toda a área. A impressão aditiva de estruturas de sanduíche relatadamente permitirá estruturas que podem suportar forças mais pesadas onde necessário e permanecer leves onde não são.

"O potencial de imprimir rapidamente peças e fixadores compostos de alta resistência para o combatente poderia ser um tremendo trunfo tanto no campo quanto para acelerar o desenvolvimento de sistemas de armas", diz Dr. Jeffery Baur, líder da Equipe de Pesquisa de Desempenho de Compostos.

Os resultados do trabalho da equipe serão publicados em uma edição especial do Journal of Experimental Mechanics dedicada à Mecânica de Materiais Manufaturados Aditivamente.