Los compuestos termoplásticos jugarán un papel vital en la construcción de los próximos aviones

La industria aeronáutica ha pronosticado que se necesitarán más de 35.000 nuevos aviones en los próximos 20 años. Satisfacer este tipo de demanda creciente requiere claramente nuevos enfoques y nuevas tecnologías. En consecuencia, se espera que los compuestos termoplásticos jueguen un papel cada vez más importante en la aceleración de la futura construcción aeronáutica, un tema que se debatió profusamente en la pasada edición de JEC World 2018, celebrada en París, Francia.

Los compuestos termoplásticos ofrecen múltiples ventajas, incluyendo tiempos de producción muy cortos y bajos costos totales, en comparación con los equivalentes termoestables, que hoy en día son de uso frecuente. Una pieza termoplástica típica puede reducir el tiempo de fabricación entre un 20 y un 30% en comparación con los metales u otros materiales poliméricos. En esta línea, desde Victrex se postulan como partner que puede ayudar a acelerar la conversión de termoestables a termoplásticos, en palabra de su CEO, Jakob Sigurdsson. La compañía se ha asociado con fabricantes de equipos originales y centros de investigación aeroespaciales, en particular en torno a su familia de productos compuestos Victrex AE 250 y la tecnología relacionada, lo que permite a los fabricantes de aeronaves impulsar un alto rendimiento, sin dejar de cumplir los requisitos de seguridad, calidad y medio ambiente.

El año pasado, Victrex anunció que estaba invirtiendo en una empresa conjunta, TxV Aero Composites, con su socio de desarrollo TriMack Manufacturing, para construir la cadena de suministro necesaria.

Los socios siguen convencidos de que se trata de un paso esencial para acelerar la adopción de termoplásticos y de técnicas de fabricación innovadoras que tienen como objetivo acelerar la producción de aeronaves y promover un rápido lanzamiento al mercado y una rápida generación de ingresos. Con la inversión en nuevas instalaciones de última generación, TxV marca el rumbo para entregar piezas de materiales compuestos al ritmo y ritmo necesarios para la industria aeroespacial comercial. La adquisición de Zyex, especialista en fibras, y la participación en el Centro de Investigación de Compuestos Termoplásticos (TPRC) también están en línea con el objetivo a largo plazo de Victrex de permitir una eficiencia mucho mayor dentro de la industria aeroespacial. “El desarrollo de nuevas soluciones de compuestos de policetonas para la industria aeroespacial es una tarea que consume mucho tiempo y una parte inevitable de la curva de desarrollo antes de la adopción generalizada de la industria”, comenta el CEO Sigurdsson. “Victrex ha demostrado en el pasado, a través de diferentes industrias, que liderando el camino con la innovación pionera basada en Victrex PAEK podemos entregar beneficios reales a nuestros clientes y a nuestros mercados, acelerando el tiempo de fabricación y ofreciendo avances reales de rendimiento. Hoy en día, nuestras soluciones compuestas también están ganando terreno en la industria del petróleo y el gas, y también tienen una comercialización temprana dentro del espacio de dispositivos médicos”.

Tim Herr, director Aeroespacial de Victrex, añade: “La cadena de suministro y la capacidad son criterios importantes para aumentar la cantidad de compuestos termoplásticos en futuros programas aeronáuticos. Cuando se utilizan polímeros de alto rendimiento, los costes iniciales de los compuestos termoplásticos pueden ser mucho mayores. Sin embargo, cuando consideramos los costos totales, la ecuación inmediatamente se ve muy diferente”. Por ejemplo, la empresa conjunta Victrex/TriMack TxV Aero Composites ofrecerá una amplia gama de materiales compuestos, desde laminados personalizados hasta insertos de materiales compuestos preformados para procesos de moldeo híbrido, así como piezas compuestas terminadas y componentes y ensamblajes híbridos completos sobremoldeados. Se basan en la familia de productos Victrex AE 250 para el procesado a baja temperatura, recientemente introducida, que permite un proceso de moldeo híbrido único y combina la resistencia de los compuestos termoplásticos reforzados continuamente con la flexibilidad de diseño y el rendimiento demostrado de los polímeros de moldeo por inyección Victrex PEEK.

“En resumen —añadió Herr— estos innovadores productos pueden conseguir una reducción de peso de hasta un 60% respecto a las soluciones metálicas convencionales, contribuyendo a la reducción del consumo de combustible y, por tanto, de las emisiones, aportando costes y beneficios medioambientales, a la vez que ofrecen procesos de fabricación continuos y tiempos de ciclo medidos en minutos frente a horas para las alternativas termoestables”. Los beneficios adicionales también contribuyen a la ecuación de costes:

• Los compuestos termoplásticos son totalmente reciclables en el sentido de que los fabricantes de equipos originales pueden volver a procesar una pieza diseñada con el mismo material, con el fin de cumplir todos los parámetros necesarios. Una vez que un termoestable está curado, no puede ser reutilizado, lo que conlleva costes asociados a la chatarra.
• A diferencia de los termoestables, los compuestos termoplásticos PAEK tienen una vida útil ilimitada, lo que permite a la industria comprar material para procesar piezas hoy en día y retener el material durante varios meses. La necesidad de gestionar las fechas de caducidad de los preimpregnados termoestables o eliminar el material caducado ya no existe.
• Los termoplásticos PAEK ayudan a reducir los costos de mantenimiento debido a su tolerancia al daño. También ofrecen clasificaciones de baja llama/ahumo/toxicidad (FST) para fiabilidad en el uso, buen rendimiento a la fatiga para una larga vida útil y excelente durabilidad en entornos químicos agresivos y corrosivos.