I materiali termoplastici potrebbero svolgere un ruolo nelle future turbine dei velivoli

Stephen Moore | 29 agosto 2023

Mentre le temperature tipiche delle pale delle turbine dei moderni motori turbofan ad alto bypass possono raggiungere dai 1.000° ai 1.200° C, gli attuali aerei passeggeri utilizzano turbine anche nei sistemi di raffreddamento di queste pale dove i requisiti di temperatura sono molto più bassi. Mirando a questa applicazione, un progetto di ricerca e sviluppo triennale eseguito dai partner Aitiip Technology Center della Spagna e dal compoundatore Liebherr della Germania è riuscito a produrre turbine termoplastiche stampate a iniezione per gli aerei del futuro utilizzando un composto di poliarileterchetone (PAEK) rinforzato con fibra di carbonio. Tipicamente, il PAEK resiste a temperature di servizio continuo fino a circa 250°C.

Aitiip è riuscita a sviluppare un'innovativa tecnologia proprietaria che consente la produzione di parti con geometrie complesse mediante stampaggio a iniezione di composti termoplastici. Anche le turbine sono riciclabili. Fino ad ora, l’unica opzione per tali componenti erano materiali metallici costosi che venivano saldati insieme in un processo di fabbricazione che richiedeva molto tempo. Inutile dire che il processo di iniezione one-shot consente di risparmiare tempo, consumo energetico e costi. Aitiip è riuscita ad adattare questo processo di iniezione alla complessa geometria richiesta per la produzione di queste parti in un materiale più sostenibile.

Il progetto INN-PAEK ha ricevuto quasi 800.000 euro (864.000 dollari) di finanziamenti dall'impresa comune Clean Sky 2, nell'ambito del programma quadro Orizzonte 2020 dell'Unione europea.

Si ritiene che i risultati del progetto INN-PAEK forniranno un sistema di produzione avanzato, più sostenibile e rispettoso dell’ambiente da cui l’industria aeronautica del futuro potrà trarre vantaggio. Il settore dell’aviazione viene reindirizzato dall’Europa verso la circolarità, che richiederà strutture e componenti alternativi nei prossimi anni per raggiungere l’obiettivo di ridurre il consumo di carburante e le emissioni di CO2 del 20%. Si stima che nei prossimi due decenni saranno necessari circa 40.000 nuovi aerei per soddisfare le esigenze di trasporto.

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Le preoccupazioni ambientali legate alla plastica sono valide, ma i politici e le aziende spesso intimoriscono gli attivisti senza considerare che può essere una scelta sostenibile in molte applicazioni. Stiamo monitorando la lotta del settore per garantire che prevalga il buon senso.