SAAT – Proceso de Soldadura Avanzada para la fabricación de Aeroestructuras de Composite Termoplástico

El objetivo principal del proyecto es avanzar en la implementación a gran escala de la soldadura de termoplásticos de altas prestaciones mediante ultrasonidos, con el fin de contribuir a la producción competitiva y sostenible de estos materiales. SAAT plantea el desarrollo de tecnologías que permitan soldaduras de alta calidad en estructuras aeronáuticas de forma robusta y flexible.

Los objetivos del proyecto SAAT son:

Desarrollar modelos termo-mecánicos de simulación avanzada para optimizar el proceso de soldadura por ultrasonidos.

Desarrollar estrategias para las uniones termoplásticas soldadas con metodología Model-Based System Engineering (MBSE).

Desarrollar un cabezal de soldadura optimizado y monitorizado, integrando sensores y un sistema de control avanzado.

Desarrollar un sistema de inspección no destructiva basado en vibrotermografía para determinar in situ la calidad de la unión.

SAAT incluye el desarrollo de herramientas de diseño (MBSE) y simulación multifísica del proceso de soldadura, un nuevo cabezal de soldadura flexible que integra sistemas de monitorización y control en tiempo real, y un sistema de inspección no destructiva (NDT) en línea basado en vibrotermografía. Además, generará una herramienta digital de apoyo a la decisión, que usará analítica avanzada de datos de Inteligencia Artificial (IA) para correlacionar los parámetros del proceso con la calidad de la unión y la generación de defectos.

El consorcio SAAT abarca toda la cadena de valor, desde desarrolladores de tecnología hasta un usuario final («early adopter»), está formado por 4 empresas: CT (líder del consorcio), SOFITEC (fabricante de aeroestructuras), MECASONIC (desarrollador de equipos de soldadura por ultrasonidos), y SYSPRO (proveedor de soluciones de automatización y digitalización). Participa además, como entidad subcontratada, AIMEN (centro tecnológico especializado en procesado, digitalización y automatización de materiales compuestos).

CT contribuye en el proyecto mediante el desarrollo de herramientas digitales, simulaciones avanzadas de la soldadura y metodología MBSE, que permiten definir uniones termoplásticas en piezas estructurales y optimizar los procesos de soldadura ultrasónica.

Esquema soldadura termoplástica desarrollado y ensayado en proyecto SAAT

Los resultados obtenidos en el proyecto SAAT: métodos de ingeniería y simulación, cabezal de soldadura flexible, herramienta de apoyo a la decisión y sistema de inspección, serán validados con un demostrador final. La adquisición de estas capacidades técnicas es imprescindible para el diseño y fabricación del avión de nueva generación de cero emisiones y alta cadencia de producción.