Para los 93 millones de usuarios activos de Uber o cualquier servicio de viajes compartidos, prepárense para el próximo gran paradigma en viajes compartidos: las eVTOL. Es probable que para 2025, a la espera de la aprobación de la Administración federal de aviación (Federal Aviation Administration, FAA), los consumidores puedan tomar vuelos comerciales en vehículos eléctricos de despegue y aterrizaje vertical (eVTOL), estén listos o no. En Composites One todo está listo.

El nuevo modelo de servicio de transporte comercial, también llamado taxis aéreos, movilidad aérea avanzada o movilidad aérea urbana, funcionará de manera similar a las plataformas actuales de transporte compartido. Se gestionará a través de una aplicación móvil y transportará a los pasajeros que quieran ahorrar tiempo (y que puedan pagarlo) en un radio de 150 kilómetros, con el beneficio adicional de elevarse por encima del tráfico, literalmente.

La industria de los compuestos se ha consolidado como un socio esencial para la fabricación aeroespacial. El mercado de los eVTOL no será diferente, ya que la ligereza es esencial para los vehículos eléctricos, sobre todo los que vuelan.

Aunque no se ha anunciado de manera formal, Jeff Sloan, editor de CompositesWorld y una figura líder en la industria de los compuestos, dice que los eVTOL podrían lanzarse comercialmente y obtener la certificación de la FAA en 2025 para operar en grandes ciudades y áreas metropolitanas como Los Ángeles, Miami y Nueva York, con una ruta de taxi aéreo ya propuesta en Chicago. Los vehículos iniciales tendrán capacidad para cuatro a seis pasajeros, incluido un piloto. La clave será si las ciudades pueden construir la infraestructura necesaria para acomodar esta nueva forma de transporte. 

Existe escepticismo sobre la rapidez y la generalización de los taxis aéreos, pero Sloan dice: “Creo que no hay duda de que esto sucederá. La única pregunta es qué tan rápido crecerá”.

Aunque los principales fabricantes lanzan productos de primera generación al mercado, enfrentan obstáculos regulatorios porque la industria está creando un mercado nuevo para el cual la FAA no tiene experiencia ni precedentes regulatorios.

Los materiales compuestos impulsarán la evolución de los eVTOL

La rápida evolución anticipada del segmento de movilidad aérea avanzada ejercerá una gran presión sobre la industria de compuestos para completar los procesos de certificación de la FAA y cumplir con los requisitos de fabricación y las demandas de producción. Debido a la acelerada salida al mercado, la mayoría de los fabricantes de aeronaves usan materiales ya calificados para aeroespacial, como los preimpregnados termofijos tradicionales con colocación manual y automática de fibras, todos curados en autoclave.

CompositesWorld informa que “desde las estructuras exteriores principales como alas y fuselajes hasta pequeños componentes secundarios como clips y soportes, los materiales compuestos encontrarán aplicaciones en cada metro cúbico de un eVTOL.”

Los principales fabricantes de eVTOL, como Joby Aviation, Archer Aviation, BETA Technologies, Lilium y Volocopter, construyen actualmente taxis aéreos de primera generación e incluso trabajan en prototipos de preproducción de segunda generación. Los productos de primera generación ingresarán al mercado comercial con una tasa de construcción de cientos por año. Dado que los termoendurecibles han sido, hasta ahora, el tipo de resina más usado en la industria aeroespacial, y debido a que las autoridades reguladoras están más familiarizadas con las matrices termoendurecibles, más del 90 por ciento de los fabricantes de eVTOL han iniciado la certificación con plataformas ricas en termoendurecibles, según CompositesWorld.

La industrialización presentará nuevos desafíos y los termoplásticos responderán

De cara a la industrialización del mercado de la movilidad aérea urbana, los fabricantes deberán validar nuevos materiales y explorar métodos avanzados de fabricación con aeronaves de segunda generación para cumplir con las crecientes exigencias y tasas de producción. Con esto, es probable que veamos una transición de los termofijos de curado instantáneo al uso de termoplásticos reforzados con fibra, fuera del autoclave.

A medida que el procesamiento de compuestos para los eVTOL evoluciona hacia métodos fuera del autoclave, los termoplásticos representan la mejor opción para alcanzar mayores tasas de producción. Esto se logra gracias a la reducción de los tiempos de ciclo, la fabricación de vehículos considerablemente más livianos y una mejora en la sostenibilidad, gracias a su reciclabilidad inherente, una prioridad constante en la industria de los compuestos.

Tradicionalmente, la tasa de desecho en las instalaciones de fabricación aeroespacial que fabrican grandes estructuras puede llegar al 40 por ciento. A medida que los municipios comienzan a cobrar más por el vertido de residuos, se presta más atención a la sustentabilidad. La industria analizará más de cerca el reciclaje de termoplásticos y fibra de carbono y su devolución al ecosistema de fabricación, lo que también ayudará a aliviar los problemas de la cadena de suministro con estos materiales.

Los compuestos termoplásticos han existido durante muchas décadas, y se han usado principalmente para piezas relativamente pequeñas. Proveedores de materiales compuestos como Victrex, Toray, Solvay, Teijin, Arkema, entre otros, ya ofrecen preimpregnados termoplásticos para el mercado de la movilidad aérea avanzada, con productos capaces de completar ciclos en minutos, en contraste con los largos tiempos de curado de horas o incluso días requeridos por otros sistemas.

A medida que aumenta el uso de estructuras aeroespaciales de mayor tamaño, la cadena de suministro de compuestos enfrentará una mayor presión, sobre todo en lo relacionado con la disponibilidad de fibra de carbono necesaria para satisfacer la demanda de termoplásticos reforzados con fibra. Además, la industria deberá desarrollar soluciones de plataformas de fabricación de termoplásticos para estructuras de materiales compuestos más grandes, incluidos sistemas de laminación más grandes y automatizados para fabricar estas piezas, y hacerlo de manera eficiente y económica.

Jason Gibson, ingeniero jefe de aplicaciones de Composites One, explica: “Ninguno de los vehículos aéreos actuales tiene la estructura termoplástica, por lo que este es un cambio de paradigma completo. Nos enfocamos en el área de los termoplásticos porque creemos que habrá una demanda enorme en los próximos tres a cinco años. Si a esto le sumamos el crecimiento actual del 8.4 por ciento del mercado aeroespacial y de termoplásticos regulares, se producirá un ola masiva de demanda. Los termoplásticos son el camino a seguir y consideraremos todos los aspectos”.

Todas las partes de la cadena de suministro aeroespacial experimentarán presión para cumplir con el cambio esperado en la fabricación de eVTOL, con un fuerte enfoque en la industria de fabricación de compuestos, ya que estos materiales son necesarios para el éxito y la viabilidad de cualquier segmento del mercado aeroespacial.

La propuesta de valor para los clientes de Composites One

Composites One se compromete en apoyar a los fabricantes de movilidad aérea avanzada para que se preparen y tengan todo listo para satisfacer las demandas de productos para este mercado emergente. Composites One cuenta con un equipo aeroespacial especializado compuesto por expertos en materiales compuestos, quienes representan a los líderes en la gestión de materiales y soluciones logísticas para fabricantes aeroespaciales. Nuestras soluciones de productos, procesos, cadena de suministro y distribución abordan la automatización y la eficiencia para ayudar a los clientes a prepararse para la industrialización del mercado de eVTOL.

“El valor para los clientes de Composites One radica en que planeamos de manera estratégica para ofrecer acceso a materiales termoplásticos ya certificados y recursos técnicos que los guíen en sus procesos de fabricación cuando comiencen a producir piezas en este nuevo segmento aeroespacial comercial”, agregó Gibson.

“Muchas personas dicen que el eVTOL es calidad aeroespacial en cantidad automotriz. Hay una gran brecha entre lo que la industria de los compuestos está acostumbrada a hacer para la industria aeroespacial y lo que se espera de la industria del eVTOL a medida que madura”, dijo Sloan. “La buena noticia es que tenemos tiempo para resolverlo porque no va a suceder todo al mismo tiempo”.

En Composites One, nos esforzamos por ser innovadores y confiables y por ofrecer resultados a nuestros clientes. Nuestro equipo aeroespacial cuenta con amplio conocimiento en materiales compuestos y es líder en ofrecer soluciones de gestión de materiales y logística para el competitivo mercado aeroespacial. En el sector aeroespacial y más, nuestro modelo de distribución líder en la industria y equipo técnico tienen todo listo para apoyar a los fabricantes que usan materiales compuestos para diseñar las innovaciones del mañana.