SPIRIT AEROSYSTEMS CASE STUDY: MAGNETORHEOLOGICAL FLUIDS, NEW FRONTIER FOR THE IMPROVEMENT OF MANDREL DEVELOPMENT

The purpose of this thesis is to show achieved know-how as well as results of Spirit AeroSystems’ project, “Mandrel Development”, in collaboration with University of the West of Scotland. Spirit AeroSystems is one of the world’s largest independent producers of commercial aerostructures. Their core products include fuselages, pylons, nacelles and wing components. They have long-term agreements in place with their largest customers, Boeing and Airbus. Other major customers include Bombardier, Rolls-Royce, Mitsubishi, Sikorsky and Bell Helicopter. Spirit AeroSystems (Europe) Ltd currently manufactures autoclave composite stiffened panels with the aid of bladder. The bladder is an inflatable reusable tool used to compact the stiffening element during the cure. The aim of the project is to ultimately reduce the yearly tooling cost and increase quality. The cost can be influenced by reducing the tooling cost, increase the tooling life or a combination of the two. The team was composed by i) Eng. Abdul Olabi ; ii) Eng. Tony Leslie; iii) Dr. Abed Alaswad; iv) Elisabetta Fasano; v) Nunzia Desantis. The project work focuses on Magnetorheological fluids (MRF) that satisfy mandrel tooling requirements for Spirit AeroSystems. MRF are materials that respond instantly to varying level of magnetic field precisely: they change from free-flowing liquid to semi-solid with controllable yield strength. In this project work, it will be studied MRF features, process techniques and costs.

Lo scopo del lavoro di tesi è mostrare il know-how raggiunto, nonché i risultati del progetto per la Spirit AeroSystems, "Mandrel Development", in collaborazione con University of the West of Scotland. Spirit AeroSystems è uno dei maggiori produttori leader al mondo di aerostrutture commerciali. I loro maggiori clienti sono Boeing e Airbus, Bombardier, Rolls-Royce, Mitsubishi, Sikorsky e Bell Helicopter. Lo scopo del progetto è quello di ridurre il costo annuale degli utensili e di aumentarne la qualità. Il costo può essere influenzato riducendo il costo degli utensili, aumentando la vita degli stessi o con una combinazione dei due. Il team è composto da i) Ing. Abdul Olabi; ii) Ing. Tony Leslie; iii) il dottor Abed Alaswad; iv) Elisabetta Fasano; v) Nunzia Desantis. Il lavoro del progetto si concentra sui fluidi magnetoreologici (MRF) che soddisfano i requisiti per Spirit AeroSystems. Gli MRF sono materiali che manifestano una variazione del comportamento reologico a seguito dell’applicazione di un campo magnetico: sono in grado di cambiare il loro stato da liquido a semi-solido in presenza di un campo magnetico. In questo progetto di lavoro, si studieranno le caratteristiche degli MRF, le tecniche di processo e i relativi costi.