Cette avancée majeure a été présentée dans The International Journal of Advanced Manufacturing Technology. dans un article intitulé Un jumeau numérique pour la fabrication intelligente de composites structurels via le moulage liquide.

La publication est l'œuvre des chercheurs d'IMDEA Materials, le professeur Carlos González et les Drs. Joaquín Fernández-León et Keayvan Keramati, ainsi que le Dr Luis Baumela (UPM).

Dans l'article, les auteurs présentent un jumeau numérique pour analyser le processus de fabrication de matériaux composites structurels à l'aide du moulage par transfert de résine (RTM).

"D'après ce que je comprends, il s'agit du premier jumeau numérique conçu pour analyser le processus de fabrication d'un matériau composite", a déclaré le co-auteur, le professeur González, chef du groupe de recherche sur les composites structurels chez IMDEA Materials.

Un jumeau numérique est un modèle virtuel ou une représentation d'un objet, d'un composant ou d'un système qui peut être mis à jour via des données en temps réel via des capteurs, soit dans l'objet lui-même, soit incorporés dans le processus de fabrication.

Par exemple, un composant ou une turbine d'avion pourrait être équipé de divers capteurs conçus pour surveiller les domaines de fonctionnalité clés.

Les données obtenues par ces capteurs sont directement intégrées au modèle virtuel, qui peut ensuite exécuter des simulations basées sur les informations reçues pour identifier les défaillances matérielles potentielles ou les problèmes de performances.

Cependant, ce qui distingue le jumeau numérique nouvellement conçu des applications similaires est son accent unique sur le processus de fabrication des matériaux composites lui-même, plutôt que de se limiter à l'analyse post-production des pièces fabriquées.

Cette capacité proactive permet des optimisations en temps réel et une détection précoce des défauts, marquant une évolution significative dans le domaine de la fabrication numérique assistée par simulation.

"Dans cette publication, nous avons démontré un jumeau numérique capable de fournir au fabricant une image en temps réel du matériau tout au long du processus de fabrication", explique le professeur González.

"Cela permet de surveiller la façon dont le moule se remplit, le niveau de porosité dans le matériau, la présence de trous, etc."

Le RTM représente une technique avancée de moulage de composites liquides (LCM), caractérisée par sa capacité à produire de manière rentable des pièces en matériau composite hautes performances avec un contenu de vide réduit.

En intégrant RTM aux technologies de jumeau numérique, la surveillance en temps réel et les ajustements dynamiques des paramètres critiques du processus, tels que la pression d'injection et le temps de durcissement, sont facilités, améliorant considérablement à la fois la qualité du produit final et l'efficacité de la production.

"La prochaine étape implique le développement d'un jumeau numérique avancé qui permet aux opérateurs non seulement de surveiller le processus de production en détail, mais aussi d'y intervenir directement, en appliquant des ajustements en temps réel basés sur une modélisation prédictive", a déclaré le Dr Fernández-León. .

"Cela pourrait inclure, par exemple, la modification automatique de la pression d'injection de résine ou de la température du moule pour empêcher la formation de défauts, sur la base de l'analyse prédictive du jumeau numérique, ouvrant ainsi la voie à une fabrication intelligente hautement optimisée."