Additive per le compagnie aeree

Le tecniche di manutenzione e riparazione basate su tecnologia additive sono pronte presso le officine di assistenza Avio Aero per i motori in servizio, dopo essere state sviluppate nei laboratori specializzati.

aprile 2018

L’entusiasmante novità per il trasporto aereo, e il settore aviazione in generale, è che la nuova tecnologia additive, che già oggi permette di produrre parti di motore aereo tramite stampa 3D, consente anche di riparare componenti del motore.  Infatti, tra le tecnologie additive recentissimamente sviluppate, il Cold Spray è attualmente pronto in Avio Aero, e per la prima volta in GE,  per essere applicato sulle trasmissioni  comando accessori del GE90. Inoltre, i team di Repair in Avio Aero a Brindisi e l’Additive Repair Development Centre presso il Politecnico di Bari stanno procedendo con sviluppo e studio di questa tecnologia (come con quella di Laser Deposition) anche per diverse altre casistiche, porzioni di componente o parti di altri motori aerei, come il GEnx, il CFM56, e altri ancora che equipaggiano gli aerei quotidianamente in volo tra paesi e continenti del globo. 

Tutto questo è certamente risaputo nella più grande repair station di Avio Aero per motori civili, quella di Pomigliano d’Arco. Così come negli altri centri Europei di GE Aviation in Galles e Scozia interessati alla tecnologia di additive repair. “Da circa dieci anni stavamo studiando soluzioni alternative per riparare parti complesse di motori massicciamente in servizio in tutto il mondo, proprio come il GE90” dice Raffaele Sepe, CRO & Assembly Manufacturing Engineering Manager a Pomigliano. “Il Cold Spray è proprio una di queste tecnologie avanzate che permettono soluzioni molto più efficienti per la manutenzione dei motori, quindi per le compagnie aeree”.

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A Pomigliano, infatti, le trasmissioni accessori (ma anche quelle di potenza del TP400 ad esempio) dei motori delle compagnie aeree giungono principalmente per una manutenzione ordinaria paragonabile quella che si effettua per auto e moto, con le debite proporzioni e appropriate distinzioni. “Per il motore aereo non esiste una scadenza manutentiva predefinita, piloti e aerolinee verificano continuamente le condizioni del motori attraverso il controllo di parametri critici significativi, come temperatura, gas turbina, cicli od ore accumulate…” Ed è  proprio per questo motivo che la diagnostica in volo e i sistemi digitali di raccolta di questo tipo di dati rappresentano un obiettivo fondamentale per l’eccellenza della manutenzione e della prevenzione per i motori aerei.

Il componente, o modulo, del motore arriva nell’area Component Repair and Overhaul (CRO) a Pomigliano e per prima cosa viene ispezionato: si verifica quali parti o porzioni hanno bisogno di manutenzione o riparazione, e si valuta con quali processi. “La filosofia di GE Aviation per il service è affiancare il cliente, l’aerolinea o l’utilizzatore dell’aereo, per tutta la durata della vita del motore. Alcune grandi compagnie, ad esempio Emirates, Air France o Lufthansa, dispongono dei propri centri di manutenzione e assistenza motori, ma spesso chiedono a noi supporto, inviandoci le trasmissioni visto che abbiamo sviluppato tecniche di riparazione che ci permettono di contenere i costi di manutenzione” continua Lello, come da sempre viene chiamato qui Raffaele Sepe. “La tecnica di Cold Spray ci permette di non sostituire tutto il casing, evitando al cliente una spesa da centinaia di migliaia di dollari, e di applicare una soluzione altamente efficiente per l’operatore linea aerea”.  

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Lello è un vero “avgeek”, ovvero esperto e fan del mondo aeronautico, che lavora come responsabile del Repair a Pomigliano dal 2001, ma dichiara di “occuparsi” di aviazione da 54 anni. “A 3 anni ho iniziato a disegnare aerei, al momento della scelta universitaria non ebbi alcun dubbio: ingegneria aeronautica. Non fu una vera sorpresa per la mia famiglia di imprenditori edili, anche se provarono dolci dissuasioni, in particolare mio nonno, ma non ci poté fare nulla. Sono da sempre totalmente affascinato dalla forma degli aerei!”

Questa prima tecnica di riparazione per il motore GE90 è certificata proprio per quelle aree dell’involucro della trasmissione che vengono usurate con l’accumulo di decine di migliaia di ore di volo, come spiega Lello. Queste aree sono vicine a ingranaggi che girano a velocità sostenute: dagli 8 ai 14 mila giri al minuto, e con l’andare del tempo la rotazione insieme a vibrazioni e stress termico provoca inevitabilmente il consumo di pareti metalliche adiacenti alle sedi dei cuscinetti di queste piccole ed parti essenziali. Il Cold Spray viene applicato proprio su queste superfici, dove deposita particelle di metallo strato per strato, riempiendo i solchi provocati dall’usura. “Una volta applicato il Cold Spray a Bari, o nel nostro Repair Centre di Brindisi dove ci sono anche altre macchine che possono effettuare il processo, il casing della trasmissione torna qui a Pomigliano per le lavorazioni finali sulla superficie trattata in additive, così da tornare quasi, come si suol dire, nuova di fabbrica”.

La tecnologia del Cold Spray, come appreso dal team che l’ha sviluppata e la applica nel Laboratorio di Avio Aero in partnership con il Politecnico di Bari, non  rimane una risorsa del service aeronautico, ma anche dell’industria: allineandosi al concetto di flessibilità di design e prototipazione veloce per le parti di nuova costruzione, può servire per affinare o sistemare errori sia di progettazione sia di produzione (per esempio per migliorare il  processo macchina per rimediare a imperfezioni che dovessero intaccare superfici del componente, anche solo lievemente. L’additive avvicina l’uomo alla perfezione in ambito meccanico, con macchine che stampano parti o depositano metallo dalla polvere e che stanno arrivando in quasi tutte le fabbriche di GE. “Bari e Brindisi hanno macchine per l’additive repair, ma non escludo che un futuro anche nel CRO di Pomigliano potremmo ospitarne, sono incuriosito da questa evoluzione perché in questa officina ho lavorato quando revisionavamo motori completi. Sembra una seconda giovinezza…”.

AUTHOR

Yari Bovalino