Nuovo processo di sabbiatura: Rimozione di vernice per aerei con il mais

Un processo di sabbiatura delicato ma preciso che utilizza l'amido di mais potrebbe rivoluzionare il mondo degli aerei. Fino ad ora, la manutenzione degli aerei ha richiesto macchine levigatrici a mano o agenti chimici per rimuovere la vernice dagli aerei. I ricercatori della ZHAW hanno sviluppato un sistema robotico che può essere usato come uno strumento.

Nel progetto Eurostars ECOSTRIPPAIR, i ricercatori dell'Istituto di sistemi meccatronici ZHAW (IMS) hanno sviluppato una soluzione semi-automatica per la rimozione della vernice. (Immagine: ZHAW/ecostrippair)

I processi di sabbiatura possono essere molto costosi. Le parti dell'aereo, come le coperture dei motori, sono ridipinte durante i lavori di manutenzione. Per fare questo, lo strato di vernice esistente deve essere prima rimosso. Finora, questo veniva fatto con agenti chimici o manualmente con una levigatrice. Un nuovo processo di sabbiatura sviluppato da Sappi utilizza l'amido di mais che viene soffiato attraverso un ugello sulla superficie verniciata per mezzo di aria compressa.

Tuttavia, questo metodo richiede che l'ugello sia sempre guidato sulla superficie ad una velocità costante e alla stessa distanza. Per le parti in fibra composita, in particolare, solo pochi micrometri separano la rimozione pulita della vernice da danni costosi alla superficie della resina sintetica. Nel progetto Eurostars "Ecostrippair", i ricercatori della ZHAW School of Engineering hanno quindi sviluppato una soluzione semi-automatica per questo lavoro di precisione.

Collaborazione invece di programmazione
"La precisione richiesta richiede naturalmente un robot", dice il responsabile del progetto Marcel Honegger dell'Istituto ZHAW per i sistemi meccatronici. "Tuttavia, non abbiamo programmato un robot completamente automatico, ma abbiamo creato un sistema in cui i lavoratori usano il robot come uno strumento intelligente - un braccio esteso di alta precisione, per così dire". Il robot è controllato da mani umane in ogni momento.

A questo scopo, i ricercatori della ZHAW hanno sviluppato una console operativa compatta basata su un computer tablet. L'utente porta manualmente il braccio del robot con l'ugello di sabbiatura collegato nella posizione di partenza. Il robot regola indipendentemente sia l'allineamento che la distanza dell'ugello dalla superficie e controlla con precisione la velocità.

Al filmato esplicativo della Scuola di Ingegneria ZHAW:

Proteggere le superfici e il personale
Il robot muove il sistema di sabbiatura in modo uniforme lungo la parte superiore dell'aereo. Dotato di sensori di forza e distanza, il robot domina anche le superfici curve con facilità. "Grazie all'alta precisione, il sistema rimuove solo la vernice proteggendo la superficie sottostante del componente", dice Marcel Honegger. "Inoltre, il processo è più efficiente e anche più ecologico". Nessun prodotto chimico viene usato nel processo, solo amido di mais. Questo è in un circuito chiuso e passa attraverso l'ugello diverse volte. "Ultimo ma non meno importante, gli utenti beneficeranno anche del sistema appena sviluppato, poiché riduce immensamente il carico di lavoro fisico", dice il ricercatore della ZHAW.

Robot pronto per il test sul campo
Per garantire la sicurezza nell'area di lavoro del robot industriale in ogni momento, il sistema ha un secondo controller che viene utilizzato esclusivamente per il monitoraggio. "I sensori controllano tutti gli angoli e le velocità", dice Marcel Honegger. "Se si verificano irregolarità, il sistema viene immediatamente fermato automaticamente". I test iniziali nel laboratorio di robotica della ZHAW hanno avuto successo. Ora il sistema sarà testato presso Air France. Per Marcel Honegger, le applicazioni nell'industria ferroviaria, per esempio, sarebbero concepibili oltre all'industria aeronautica.

www.zhaw.ch

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