Area dedicata alla discussione di argomenti tecnici legati alla manutenzione degli aeroplani e operazioni tecniche. Quesiti e domande a cui risponderanno i Tecnici e il Personale di terra
Ultimamente mi frullava una domandina curiosa per la testa, e adesso la pongo a voi. Come da titolo del thread, vorrei fare delle domande sui materiali che compongono le varie parti degli aerei, visto che, essendo dei mezzi di trasporto, nè più nè meno come lo sono le auto ed i camion, (solo sono un pò più difficili da condurre, non è sufficiente il tesserino rosa, la patente insomma !), quindi:
1) Nella costruzione di un aereo, i materiali utilizzati possono anche provenire dal riciclaggio oppure, per la cellula è necessaria materia prima "vergine", sia per quanto riguarda i materiali convenzionali (alluminio e/o altre leghe metalliche) sia per quanto riguarda i materiali compositi?
2) Quando un aereo giunge al termine della sua vita utile, anche se per noi appassionati quel momento vorremmo non arrivasse mai, le sue parti vengono smontate e riciclate. Per quanto riguarda i materiali convenzionali, essi finiranno -almeno credo- per essere parte di un processo di riciclaggio. Quindi chiedo: anche in questo campo le plastiche vengono, ad esempio separate per tipo (PP=PoliPropilene, ABS=Acrilonitrile-Butadiene-Stirene, PA=Poliammide, ovvero nylon e così via), come i metalli (acciaio, vedi i pistoni dei carrelli; alluminio, vedi pannelli fusoliera, gomma, vedi carrelli di atterraggio e/o guarnizioni varie)?
3) Per quanto riguarda invece i materiali compositi: innanzi tutto, oltre alla fibra di carbonio, quali sono i compositi più utilizzati? Questi compositi, una volta finita la vita utile dell'aereo, verranno separati e riciclati oppure finiranno a discarica? Chiedo questo perchè dove lavoravo (stampaggio materie plastiche) dei materiali con più componenti (esempio, il PP Softer E3, ovvero polipropilene con gomma, usato ad es. per fare le parti dei volanti per auto dove è alloggiato l'airbag, oppure il PA66G30, Nylon con fibra di vetro al 30%, utilizzato per i sostegni e le protezioni del radiatore) venivano tranquillamente riciclati, ovviamente ripulendo i macchinari per la loro granulazione-frantumazione. Come si fa il riciclaggio, specie dei compositi, in ambito aeronautico? Una volta riciclati, si possono riutilizzare questi materiali, in questo settore?
Grazie per le risposte !
b747-8
Acquistiamo il diritto di criticare severamente una persona solo quando siamo riusciti a convincerla del nostro affetto e della lealtà del nostro giudizio, e quando siamo sicuri di non rimanere assolutamente irritati se il nostro giudizio non viene accettato o rispettato. In altre parole, per poter criticare, si dovrebbe avere un'amorevole capacità, una chiara intuizione ed un'assoluta tolleranza.MOHANDAS KARAMCHAND GANDHI
Acquistiamo il diritto di criticare severamente una persona solo quando siamo riusciti a convincerla del nostro affetto e della lealtà del nostro giudizio, e quando siamo sicuri di non rimanere assolutamente irritati se il nostro giudizio non viene accettato o rispettato. In altre parole, per poter criticare, si dovrebbe avere un'amorevole capacità, una chiara intuizione ed un'assoluta tolleranza.MOHANDAS KARAMCHAND GANDHI
Ciao,
Il decommissioning di un aeromobile non penso sia tanto differente da quello di un autoveicolo. Penso si proceda più o meno così:
* si tolgono tutte le parti "buone" (riuso);
* si separano i diversi materiali dei componenti non riusabili (riciclo);
* si "butta" il resto (rifiuto).
I materiali metallici sono già in gran parte prodotti a partire da rottame senza che ci siano perdite di proprietà meccaniche. Per le parti in alluminio e acciaio quindi "siamo apposto"
Per le plastiche: un prodotto in materiale plastico può contenere una percentuale di riciclato che dipende dall'applicazione. Per i polimeri all'aumentare della quantità riciclata c'è un degrado delle caratteristiche meccaniche; il materiale di un componente strutturale, una volta riciclato, magari andrà a svolgere un ruolo un po' meno "nobile"
I compositi sono un po' un discorso a parte. Si usano i polimeri rinforzati in fibra di carbonio per le parti pregiate (è più facile fare parti complesse di alta resistenza), ultimamente stanno usando molto i pannelli sandwitch o i pannelli a nido d'ape (negli elicotteri o nei cowling dei motori a getto) oppure i rinforzati in fibra di vetro. Il problema, come hai già intuito, è il costo relativo al riciclaggio o allo smaltimento. Per il carbonio leggo che si sta tentando qualcosa (http://www.difesanews.it/archives/colla ... -composito) ma non ho altre informazioni. Ho un po' di materiale in ufficio, lunedì dò un'occhiata e magari aggiungo qualche appunto
Dav ha scritto:Ciao,
Il decommissioning di un aeromobile non penso sia tanto differente da quello di un autoveicolo. Penso si proceda più o meno così:
* si tolgono tutte le parti "buone" (riuso);
* si separano i diversi materiali dei componenti non riusabili (riciclo);
* si "butta" il resto (rifiuto).
I materiali metallici sono già in gran parte prodotti a partire da rottame senza che ci siano perdite di proprietà meccaniche. Per le parti in alluminio e acciaio quindi "siamo apposto"
Per le plastiche: un prodotto in materiale plastico può contenere una percentuale di riciclato che dipende dall'applicazione. Per i polimeri all'aumentare della quantità riciclata c'è un degrado delle caratteristiche meccaniche; il materiale di un componente strutturale, una volta riciclato, magari andrà a svolgere un ruolo un po' meno "nobile"
I compositi sono un po' un discorso a parte. Si usano i polimeri rinforzati in fibra di carbonio per le parti pregiate (è più facile fare parti complesse di alta resistenza), ultimamente stanno usando molto i pannelli sandwitch o i pannelli a nido d'ape (negli elicotteri o nei cowling dei motori a getto) oppure i rinforzati in fibra di vetro. Il problema, come hai già intuito, è il costo relativo al riciclaggio o allo smaltimento. Per il carbonio leggo che si sta tentando qualcosa (http://www.difesanews.it/archives/colla ... -composito) ma non ho altre informazioni. Ho un po' di materiale in ufficio, lunedì dò un'occhiata e magari aggiungo qualche appunto
Ciao,
riguardo le plastiche ovviamente una "infarinata" ce l'ho anche io, avendo lavorato nel settore, e so per certo che un materiale riciclato è addirittura più facile da rilavorare perchè è già stato sottoposto a lavorazione (stampaggio ad iniezione, in questo caso).
Era proprio sui compositi che avevo curiosità da soddisfare e il costo, come sospettavo, era uno dei problemi, anche perchè presumo che in un "sandwich" di materiali gli stessi dovrebbero essere scissi, ad esempio se sono incollati si dovrebbero "scollare" mentre il discorso varia se sono materiali non incollati ma "mischiati" in altra maniera, e potrebbe costare molto. Mi spiego meglio: se nel caso delle plastiche il problema si risolve pulendo il frantumatore prima di macinare un altro tipo di plastica, passando ad esempio dall'ABS al PP con fibra di vetro al 4%, nel caso ad esempio di un composito in fibra di vetro con altre plastiche oppure in caso di metalli uniti ad altri materiali con sinteroforgiatura (in aeronautica non si usa, è vero, ma in campo automobilistico sì, in questo modo si realizzano valvole e sedi valvole dei motori), insomma in caso di queste particolari lavorazioni sarebbe interessante sapere se è possibile separare, magari chimicamente, i materiali, senza grossi rischi, o si possono semplicemente smaltire. In ogni caso, sapere che Boeing ed Alenia Aeronautica si stanno muovendo in tal senso fa piacere, al portafogli e all'ambiente !
Acquistiamo il diritto di criticare severamente una persona solo quando siamo riusciti a convincerla del nostro affetto e della lealtà del nostro giudizio, e quando siamo sicuri di non rimanere assolutamente irritati se il nostro giudizio non viene accettato o rispettato. In altre parole, per poter criticare, si dovrebbe avere un'amorevole capacità, una chiara intuizione ed un'assoluta tolleranza.MOHANDAS KARAMCHAND GANDHI
Il discorso é lunghissimo e variegato...saró genrico ed impreciso:
Considera che entro il 2025 dovranno essere smaltite piú di 7000 macchine.
Liberato il velivolo dai motori, carrelli, parti avioniche e componenti (compresi i cavi) il rimanente 65-75% é reciclabile
Parliamo di parti strutturali ATA 5x: fusoliera, ala, VTP e HTP composte principalmente da leghe di Al.
Questo materiale risulta degradato dalla fatica e si preferisce quindi non riutilizzarlo per l'aeronautica ma si devia al campo automotive.
A seconda della vita operativa della macchina, alcuni componenti possono essere canibalizzate dopo un processo di ricertificazione per essere FFF Fit for Flight and Function
Anche i materiali compositi non possono essere riutilizzati per i nuovi velivoli, ma ad esempio alcune superfici mobili dopo aver passato un perciso overhaul possono essere riutilizzate per velivoli che volano giá in flotta (sempre cannibalizzati), ma solo se non hanno superato la vita operativa il DSG ....design service goal.
"Il buon senso c'era; ma se ne stava nascosto, per paura del senso comune" (Alessandro Manzoni)
FAS ha scritto:Il discorso é lunghissimo e variegato...saró genrico ed impreciso:
Considera che entro il 2025 dovranno essere smaltite piú di 7000 macchine.
Liberato il velivolo dai motori, carrelli, parti avioniche e componenti (compresi i cavi) il rimanente 65-75% é reciclabile
Parliamo di parti strutturali ATA 5x: fusoliera, ala, VTP e HTP composte principalmente da leghe di Al.
Questo materiale risulta degradato dalla fatica e si preferisce quindi non riutilizzarlo per l'aeronautica ma si devia al campo automotive.
A seconda della vita operativa della macchina, alcuni componenti possono essere canibalizzate dopo un processo di ricertificazione per essere FFF Fit for Flight and Function
Anche i materiali compositi non possono essere riutilizzati per i nuovi velivoli, ma ad esempio alcune superfici mobili dopo aver passato un perciso overhaul possono essere riutilizzate per velivoli che volano giá in flotta (sempre cannibalizzati), ma solo se non hanno superato la vita operativa il DSG ....design service goal.
Grazie FAS. Quindi, se io fondo l'alluminio proveniente da un aereo, i lingotti che ottengo con questo processo di riciclaggio non li posso riutilizzare in una fabbrica che poi produrrà delle ali, degli alettoni o altri particolari destinati ad un aeromobile. Però farei una domanda, anzi due: il materiale non si può riutilizzare solo per motivi legati alla "fatica" del metallo, o anche per fattori esterni, tipo agenti atmosferici, esposizione a elevati sbalzi termici (dai 20°C del suolo, ad esempio, ai -45°C in quota, "butto lì" due temperature a titolo di esempio), salsedine, sabbia, ecc...?
Poi: da motori, parti idrauliche, carrelli ecc., componenti riutilizzabili a parte (ovviamente entro il Design Service Goal) non si possono tirare fuori piccole parti, ingranaggi, fili, tubi di gomma o plastica che si possono riutilizzare, magari anche in campo aeronautico?
Mi ci scappa la terza domanda: come hai giustamente evidenziato, HTP e VTP (superfici di coda orizzontali e verticali, giusto ) oltre che le ali, sono fatte di leghe di Alluminio. Quindi se io riuscissi a riottenere una lega idonea per l'utilizzo in campo aeronautico, partendo da del metallo riciclato utilizzato proprio in quel settore, magari mischiato a materia prima "vergine", teoricamente una parte del metallo arrivato da quel settore potrebbe tornare un giorno a ricostituire un'ala o non è proprio possibile Chiedo perché, senza dilungarci troppo, l'alluminio è un minerale e come tale, oltre che costoso da estrarre, ovviamente non è rinnovabile e quindi potrebbe (parlo da completamente ignorante in materia, quindi chiedo per essere illuminato ), come ho già detto, ritornare in un ciclo produttivo nel settore dal quale proviene (demolizione di aerei in questo caso), senza essere quindi dirottato ad altri settori (automotive in questo caso).
Invece sui compositi ho letto che c'è una certa "elasticità", ovvero per loro si può attendere la fine effettiva della vita operativa per quei particolari costruiti con questi materiali fermo restando il DSG. Ma tutto questo solo per una ragione legata all'impossibilità di riciclaggio o per altri motivi?
Grazie per le risposte
(P.S:: circa 7.000 aerei da demolire nei prossimi 15 anni ...si possono costruire molte auto, ma farci anche tante altre cose).
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Ah, qui ci scappa anche la domanda di riserva: come si ricertificano le componenti "cannibalizzate"
Acquistiamo il diritto di criticare severamente una persona solo quando siamo riusciti a convincerla del nostro affetto e della lealtà del nostro giudizio, e quando siamo sicuri di non rimanere assolutamente irritati se il nostro giudizio non viene accettato o rispettato. In altre parole, per poter criticare, si dovrebbe avere un'amorevole capacità, una chiara intuizione ed un'assoluta tolleranza.MOHANDAS KARAMCHAND GANDHI
qualche notizia in piu da "Overhaul & Maintenance Today"...risponde in parte alle tue domande
LONDON - More than 4,000 airliners will reach their end-of-life between 2005 and 2025 at a rate of around 200 aircraft per year - but how will they be disposed of? Up to now, most have gone to scrapyards, some have been used for ground training, while the rest have been left to rot next to runways.In an effort to address this problem and get the industry to clean up, Airbus has initiated a project to test environmentally friendly recycling procedures on end-of-life airliners.
This initiative is being supported by the European Commission, which has selected the project for its LIFE (l'Instrument Financier pour l'Environnement) program, created to assist the development of solutions to environmental problems facing the EU.
Working with partners SITA (the waste management company, not the information and communications one), EADS CCR, Sogerma Services and the Prefecture des Hautes-Pyrenees, Airbus will set up a facility in southwest France at Tarbes Airport, where procedures for the decommissioning and recycling of aircraft in environmentally controlled conditions will be tested. Called PAMELA (Process for Advanced Management of End-of-Life of Aircraft), the EUR2.4 million project aims to set best practice in this field while demonstrating that 85 percent to 95 percent of aircraft components can be recycled, reused or recovered.
Airbus' Julien Dezombre, PAMELA Project's technical manager, said the objective of PAMELA is to set a benchmark for the safe and environmentally friendly management of end-of-life aircraft, covering the whole process from storage at decommissioning, disassembling and dismantling to the recycling or elimination of constituent materials.
"That's why we wanted to share this project with waste management companies like SITA," said Dezombre, "because they specialize in processes to recycle and recover used materials - for example, plastics, tires and batteries.
"The first A300 aircraft, which should arrive at Tarbes in the next few months, will be used to establish the best method of dismantling the airframe; in particular, the best way to section the airframe to assist the separation of different materials. Indeed, the project allows us up to two years to innovate and develop the most efficient processes."
Airbus' Jean-Baptiste Gambini, director, material process and customer support, believes it would be possible to recycle most of the airframe, depending on process investment.
"Most of the wing and fuselage structures are primarily aluminum," he said. "Okay, they all have protective coatings, but this can be tackled once the metal has been melted. Batteries can also cause problems, but they can be broken down into constituent parts and materials, separated and sorted. In principle, there's nothing that can't be recycled," said Gambini.
Airbus itself will not be involved in developing recycling processes but, as an aircraft manufacturer, can provide the precise location of different materials and the knowledge to assist disassembly - for example, the best way to remove the wings, tail-plane etc., to facilitate the most efficient separation of different materials. Much will be learned from cutting up the first airframe which, as a learning exercise, is expected to take two to three days.
At Tarbes, aircraft will be drained of their fluid and part-disassembled - engines, pylons, landing gears, avionic boxes, flight controls, batteries and hydraulic pumps removed - before the airframes are divided (outside) into manageable pieces. Engine recycling is not included in the PAMELA project, so that should be carried out separately by other contractors.
Airframe pieces will be moved into a specialized building for further disassembly and material separation. Metals will be separated into hard and soft types and shredded into pieces that are simpler to sort. Aluminum alloys, steel, copper, titanium, etc., will be placed in specific containers for collection and re-processing elsewhere. Plastics will be handled similarly.
More complex components, like avionics boxes, already are subject to EU disposal regulations, which is why companies like SITA have developed processes to separate copper, composite and plastic constituents and to strip copper wires from their coat of insulation.
According to Dezombre, composite material cannot be recycled, but it can be reused in an innovative way. He said studies are underway to ascertain if shredded composite material can be mixed with tarmac to make it longer lasting. Recovered spares that are re-usable will be checked and returned to the spares pool.
Gambini added that, in line with EU regulations, Airbus progressively is removing materials from its aircraft that now are considered environmentally unfriendly. As a result, materials such as chromates and cadmium will not be used in future aircraft. Replacing chromates will be difficult, he said, because they are widely used for corrosion protection.
"The chromic acid anodizing process offers excellent protection," he said. "So, to find an alternative that works just as well and does not involve chromates will be a considerable challenge. Cadmium is less extensively used but it's good for protecting steel fasteners in contact with aluminum. Changing to an alternative will require several other processes, because cadmium can be used in a number of different ways and there is no other single material which can cover those applications," said Gambini.
For the moment, the focus of attention at Tarbes will be A300 airframes, while new processes will be developed as types like the A310 and older A320s come to the end of their lives. Clearly, the prospect of recycling aircraft that contain more and more composites, metal-fiber laminates and a mix of exotic alloys will require a raft of new processes, which PAMELA will aim to develop.
"We want to create a center of excellence from which others can benefit," said PAMELA Project Manager Bruno Costes, head of national company coordination, environmental affairs. "Engineers already take environmental issues into consideration from the very early stages of the design process. So, by working together with recycling experts like SITA, we can incorporate more eco-friendly parts in the design of our aircraft, thereby improving the whole aircraft life-cycle."
Ultimately, the team also hopes to establish a worldwide network across which it will spread the aircraft dismantling process. The project is expected to create up to 100 jobs over the coming years.
"Il buon senso c'era; ma se ne stava nascosto, per paura del senso comune" (Alessandro Manzoni)
Aircraft recyclability moves to the next level with PAMELA A380 test
With its permanent search to improve on environmental issues, Airbus is also thinking way ahead, considering the whole life cycle of its airliners through its process for Advanced Management of End-of-Life Aircraft, called PAMELA.
Following successful tests performed on the A300, Airbus has applied this process to its latest product, the A380, using the static test cells for not only successfully dismantling the frame and components, but also recycling the parts. This includes the challenging task of eco-efficient separation, recovery and recycling of today’s high technology materials, including not only the latest aluminium alloys, but also the constituent materials that make up composites containing carbon fibres.
Recycled material examples:
On display at the Farnborough Air Show for the first time are examples of the first ‘fruits’ of this environmentally-driven initiative. These include:
1. Aluminium granules from the recycling of structural panels of the A380 static test aircraft. This material was obtained by grinding and subsequently separating the pure metal from the other ‘non-core’ materials (such as from fasteners) based on the density difference. This technique draws from a process that is already in widespread use within the automotive industry to extract high-grade metal for use in new parts.
2. An aluminium ingot of high quality metal that was obtained by melting an A380 structural panel yielding material of a sufficiently high purity to be for the first time reused in new aircraft or other aerospace production.
3. Copper granules derived from the recycling of electrical cables. This material was obtained by using a similar process to the aluminium example (above), by grinding and separating from the insulator material based on density difference.
4. Rubber granules from used A380 tyres. This material has been obtained through a process which is derived from one also already used for the automotive industry. The main difference is that here it has been specially adapted to match the increased hardness and advanced composition of aircraft tyres. These specific processes are regulated and managed in close partnership with companies specialising in rubber recycling.
5. Carbon fibre strands extracted from composite parts, including CFRP structural panels, taken from the A380 static test airframe. The fibres were harvested via a specialised process known as “pyrolysis” which involves thermal decomposition in an inert atmosphere. The aim of this technology is to break down and separate the resin and release fibres while preserving their various characteristics, so they may be subsequently recycled and used in new aeronautical applications. However, this process is presently undergoing further refinement and optimisation. The goal of this is to eventually devise a large-scale industrial process that will deliver similar economies-of-scale to existing treatment of aerospace aluminium reclamation.
Roadmap of objectives and next steps
The main objectives of the dismantling of the A380 static test airframe compared with the previous PAMELA A300 dismantling include: the adaptation of the disassembly and dismantling processes to the size of the aircraft; the test of new dismantling processes; and the definition of recovery channels for conventional aluminium as well as other advanced materials, in particular titanium and carbon fibre composites. In 2007 some 300 tonnes of equipment and structures were cut into 10 sections using the most efficient processes possible. These sections were dismantled and the diverse materials were sorted separately.
The next steps in the programme are to industrialise the process and to enable its utilisation globally, in order to be well prepared in time for the middle of the next decade, when the number of retired Airbus aircraft will grow significantly.
Moreover, in order to guarantee the highest recyclability ratio of each Airbus aircraft, the various lessons learned are being reused to ever improve the design of the next generation of aircraft, and also to industrialise, in both an eco-efficient and economically viable manner, the identified processes applicable to each type of materials, including CFRP.
Today PAMELA A380 is not only applying techniques and best practices developed, but it is also demonstrating aircraft recycling breakthroughs thanks to the PAMELA initiative spearheaded by Airbus in partnership with waste-management firm SITA, EADS Innovation, Works, Sogerma Services and local governmental agencies. The PAMELA project was piloted with an A300 airframe at Tarbes in Southern France, and was selected as one of the European Commission's L'Instrument Financier pour l'Environment (LIFE) projects.
In short, not only is PAMELA helping Airbus to develop sustainable dismantling and recycling techniques that comply with environmental, health and safety requirements, but it will also enable engineers to increasingly incorporate this knowledge into the design of new, more environmentally friendly aircraft that will replace those retiring from service.
"Il buon senso c'era; ma se ne stava nascosto, per paura del senso comune" (Alessandro Manzoni)
2. An aluminium ingot of high quality metal that was obtained by melting an A380 structural panel yielding material of a sufficiently high purity to be for the first time reused in new aircraft or other aerospace production."
5. Carbon fibre strands extracted from composite parts, including CFRP structural panels, taken from the A380 static test airframe. The fibres were harvested via a specialised process known as “pyrolysis” which involves thermal decomposition in an inert atmosphere. The aim of this technology is to break down and separate the resin and release fibres while preserving their various characteristics, so they may be subsequently recycled and used in new aeronautical applications. However, this process is presently undergoing further refinement and optimisation. The goal of this is to eventually devise a large-scale industrial process that will deliver similar economies-of-scale to existing treatment of aerospace aluminium reclamation.
Si parla dell'alluminio di un aereo utilizzato per i test statici, giusto? Quindi il cui metallo non è stato sottoposto a fatica. Poi: la pirolisi, in pratica, separa le resine epossidiche utilizzate per l'incollaggio o la preparazione delle fibre proprio dalle fibre stesse o dai compositi, per poter poi essere riutilizzati, vero? Interessantissimo, grazie FAS .
Acquistiamo il diritto di criticare severamente una persona solo quando siamo riusciti a convincerla del nostro affetto e della lealtà del nostro giudizio, e quando siamo sicuri di non rimanere assolutamente irritati se il nostro giudizio non viene accettato o rispettato. In altre parole, per poter criticare, si dovrebbe avere un'amorevole capacità, una chiara intuizione ed un'assoluta tolleranza.MOHANDAS KARAMCHAND GANDHI
!), quindi:
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) oltre che le ali, sono fatte di leghe di Alluminio. Quindi se io riuscissi a riottenere una lega idonea per l'utilizzo in campo aeronautico, partendo da del metallo riciclato utilizzato proprio in quel settore, magari mischiato a materia prima "vergine", teoricamente una parte del metallo arrivato da quel settore potrebbe tornare un giorno a ricostituire un'ala o non è proprio possibile 
), come ho già detto, ritornare in un ciclo produttivo nel settore dal quale proviene (demolizione di aerei in questo caso), senza essere quindi dirottato ad altri settori (automotive in questo caso).
...si possono costruire molte auto, ma farci anche tante altre cose).