ELICA PER AEREI

SFIDA

Le sfide che vengono proposte a PlastDesignStudio possono arrivare da qualsiasi settore, come in questo caso, in cui ci è stato chiesto di studiare il funzionamento di un’elica per aerei.
L’azienda del settore aerodinamico che ci ha contattati chiedendoci di sviluppare delle pale per eliche in materiale termoplastico, ci ha presentato un progetto molto ambizioso. L’obiettivo è stato quello di sostituire l’uso di materiali pesanti e dispendiosi come il legno o il metallo generalmente utilizzati per la realizzazione delle pale, con un materiale più economico e che potesse subire meno lavorazioni in fase di produzione.

SOLUZIONE
Ingegnerizzazione
L’elica tripala riprogettata da PlastDesigStudio, può essere utilizzata su aerei con potenza motore sino a 100 CV. La sua funzione è quella di accelerare una massa d’aria nel verso opposto alla direzione del moto, così da ottenere una spinta per la propulsione dell’aeromobile.
Il nostro team di ingegneri ha sviluppato una soluzione per sostituire le pale – solitamente fatte in lega d’alluminio, in legno o in acciaio – con un materiale plastico meno costoso, partendo dalla riprogettazione delle stesse in ambiente virtuale. Le geometrie dei pezzi sono state sottoposte e numerose analisi FEM per poterne valutare l’effettiva idoneità, simulando eventuali deformazioni, tensioni o spostamenti che si sarebbero potuti verificare sui componenti in plastica. Si è poi deciso di assemblare le tre pale su un mozzo in ergal. É stata mantenuta una forma delle pale ogivale, in modo da garantire la minima resistenza all’avanzamento, e si è scelto di produrle cave, utilizzando la tencologia gas-injection, per aumentarne la leggerezza e la dinamica in fase di volo.

Progettazione e realizzazione stampo
Per la costruzione dello stampo a iniezione si è pensato, facendo affidamento all’esperienza e alla competenza di Csplast, di avvalersi della tecnologia gas-injection, che ha reso molto più semplice lo svuotamento interno delle pale.
Il materiale termostatico impiegato, invece, è stato prodotto in esclusiva per PlastDesignStudio e Csplast, ed è rinforzato con fibre aramidiche e carbonio, in grado di conferire alla plastica leggerezza, un elevato modulo a trazione ed una buona resistenza agli urti, in caso di pioggia e grandine.

RISULTATO
Il progetto di conversione dell’elica ha confermato la possibilità di realizzare pale per aeromobili con un materiale meno costoso, ma altrettanto efficace ed affidabile. Inoltre, l’utilizzo dei tecnopolimeri può migliorare la velocità di rotazione delle pale, grazie a una maggiore leggerezza delle stesse e alla loro aumentata sottigliezza.