навіны

Даўно залежыць ад матэрыялаў з вугляроднага валокнаў Thermocet для вырабу вельмі моцных кампазітных структурных дэталяў для самалётаў, аэракасмічныя вытворцы зараз ахопліваюць яшчэ адзін клас матэрыялаў з вугляродных валокнаў, бо тэхналагічны прагрэс абяцае аўтаматызаванае выраб новых нетэрмардэтных дэталяў пры высокім аб'ёме, нізкай кошту і нізкай кошту і больш лёгкая вага.

У той час як Thermoplastic Composite Materials з вугляродным валокнам "былі даўно", толькі нядаўна вытворцы аэракасмічнай прасторы лічаць іх шырокім выкарыстаннем у стварэнні дэталяў самалётаў, уключаючы першасныя кампаненты, сказаў Стэфан Дыён, інжынірынг VP у прасунутай структуры Collins Aerospace.

Тэрмапластычныя кампазіты з вугляродных валокнаў патэнцыйна прапануюць аэракасмічныя вытворцы некалькі пераваг у параўнанні з кампазітамі Thermoset, але да нядаўняга часу вытворцы не маглі зрабіць дэталі з тэрмапластычных кампазітаў з высокай хуткасцю і з нізкай коштам, сказаў ён.

За апошнія пяць гадоў вытворцы вытворцаў вытворчасці вытворцаў, якія выраблялі дэталі з тэрмазатурных матэрыялаў, у якасці метадаў вытворчасці кампазіцыйнай часткі вугляродных валокнаў, спачатку выкарыстоўваючы інфузорыя смалы і ліццё для перадачы смалы (RTM) для вырабу дэталяў самалётаў, а потым і затым Для выкарыстання тэрмапластычных кампазітаў.

GKN Aerospace ўклала вялікія сродкі ў распрацоўку сваёй смалы і тэхналогіі RTM для вытворчасці буйных структурных кампанентаў самалётаў, даступных і з высокімі тэмпамі. У цяперашні час GKN стварае 17-метровую кампазіцыйную кампазіцыйную кампазіцыю, выкарыстоўваючы вытворчасць інфузорыя смалы, па словах Макса Браўна, віцэ-прэм'ер-міністра для ініцыятывы GKN Aerospace Horizon 3 Advanced-Technologies.

Паводле Дыёна, уключылі вялікія кампазіцыйныя інвестыцыі ў кампазіцыйныя вытворчасці за апошнія некалькі гадоў, уключылі стратэгічна выдаткі на развіццё магчымасцей, якія дазваляюць вырабляць высокі аб'ём тэрмапластычных дэталяў.

Найбольш прыкметнае адрозненне паміж тэрмазабеспячэннем і тэрмапластычнымі матэрыяламі заключаецца ў тым, што матэрыялы тэрмазажута павінны захоўвацца ў халодным захоўванні, перш чым фарміраваць у часткі, і пасля формы, частка тэрмарэгуляцыі павінна праходзіць вылечэнне на працягу многіх гадзін у аўтаклаве. Працэсы патрабуюць вялікай колькасці энергіі і часу, і таму выдаткі на вытворчыя часткі тэрмасета, як правіла, застаюцца высокімі.

Вылячэнне змяняе малекулярную структуру незваротна кампазіта Thermoset, даючы частку яго трываласць. Аднак на сучасным этапе тэхналагічнага развіцця вылечэнне таксама робіць матэрыял у частцы непрыдатнай для паўторнага выкарыстання ў першасным структурным кампаневе.

Аднак, у адпаведнасці з Дыёнам, у тэрмапластычных матэрыялах не патрабуецца захоўванне халоднага і выпечкі. Іх можна выбіваць у канчатковую форму простай часткі - кожны кранштэйн для кадраў фюзеляжа ў Airbus A350 - гэта тэрмапластычная кампазітная частка - альбо ў прамежкавую стадыю больш складанага кампанента.

Тэрмапластычныя матэрыялы можна зварваць рознымі спосабамі, што дазваляе вырабляць складаныя, высокакарыстаныя дэталі з простых падструктур. Сёння ў асноўным выкарыстоўваецца індукцыйная зварка, якая дазваляе толькі роўныя часткі пастаяннай таўшчыні вырабляцца з падраздзяленняў, паведамляе Dion. Аднак Collins распрацоўвае метады вібрацыі і трэння зваркі для ўступлення ў тэрмапластычныя дэталі, якія, як толькі сертыфікаваны, у канчатковым выніку дазволіць ёй стварыць "сапраўды прасунутыя складаныя структуры", - сказаў ён.

Здольнасць зварваць разам тэрмапластычныя матэрыялы для падрыхтоўкі складаных структур дазваляе вытворцам пазбавіцца ад металічных шруб, зашпілек і завес, неабходных запчастак ThermoSet для злучэння і складання, ствараючы тым самым выгаду з вагой каля 10 працэнтаў, карычневыя ацэнкі.

Тым не менш, тэрмапластычныя кампазіты лепш сувязі з металамі, чым у кампазітах тэрмарэх, паведамляе Браўн. У той час як прамысловая НДДКР, накіраваная на распрацоўку практычных прыкладанняў для гэтага тэрмапластычнага ўласцівасці, застаецца "на ўзроўні гатоўнасці да ранняга пагашэння", гэта можа ў канчатковым выніку дазволіць інжынерам аэракасмічных кампанентаў, якія ўтрымліваюць гібрыдныя тэрмапластычныя і металічныя інтэграваныя структуры.

Напрыклад, адно з патэнцыяльных прыкладанняў можа стаць суцэльным, лёгкім пасажырскім сядзеннем авіялайнера, якое змяшчае ўсе металічныя схемы, неабходныя для інтэрфейсу, які выкарыстоўваецца пасажырам , электроннае кіраванне сядзеннем, адкідванне, непразрыстасць вокнаў і іншыя функцыі.

У адрозненне ад матэрыялаў з тэрмазатарамі, якія маюць патрэбу ў лячэнні, каб стварыць калянасць, трываласць і форму, неабходныя з тых частак, у якія яны вырабляюцца, малекулярныя структуры тэрмапластычных кампазітных матэрыялаў не мяняюцца пры зробленых у часткі, паведамляе Dion.

У выніку тэрмапластычныя матэрыялы значна больш устойлівыя да разбурэння пры ўдары, чым матэрыялы з тэрмазатарамі, адначасова прапануючы аналагічныя, калі не мацнейшыя, структурныя трываласці і трываласці. "Такім чынам, вы можаце распрацаваць [дэталі] да значна танчэйшых датчыкаў", - сказаў Дыён, гэта значыць, тэрмапластычныя часткі важаць менш, чым любыя часткі тэрмарэзы, якія яны замяняюць, нават акрамя дадатковага зніжэння вагі, якія ўзнікаюць у выніку таго, што тэрмапластычныя часткі не патрабуюць металічных шруб або зашпілек, .

Перапрацоўка тэрмапластычных дэталяў таксама павінна даказаць больш просты працэс, чым перапрацоўваць часткі тэрмарэі. У сучасным стане тэхналогіі (і на некаторы час), незваротныя змены малекулярнай структуры, якія ўтвараюцца пры вылячэнні матэрыялаў з тэрмазатарамі, перашкаджаюць выкарыстанню перапрацаванага матэрыялу, каб зрабіць новыя часткі эквівалентнай трываласці.

Перапрацоўка дэталяў терморейирования прадугледжвае шліфаванне вугляродных валокнаў у матэрыяле на невялікія даўжыні і спальванне сумесі з валакна і рэзіна перад перапрацоўкай. Матэрыял, атрыманы для перапрацоўкі, структурна слабейшы, чым матэрыял тэрмазажута, з якога выраблена перапрацаваная частка, таму перапрацоўка дэталяў тэрмазатара ў новыя, як правіла, ператварае "другасную структуру ў троесную", - сказаў Браўн.

З іншага боку, паколькі малекулярныя структуры тэрмапластычных дэталяў не мяняюцца ў працэсах вытворчасці дэталяў і запрошаных дэталяў, яны могуць проста расплавіцца ў вадкасць і перапрацаваць у часткі так моцныя, як арыгіналы, паведамляе Dion.

Дызайнеры самалётаў могуць выбраць з шырокага выбару розных тэрмапластычных матэрыялаў, даступных для выбару ў распрацоўцы і вытворчасці дэталяў. "Даволі шырокі спектр смал" даступны ў якіх аднамерных нітках з вугляродных валокнаў або двухмерных ткацтваў можна ўбудаваць, вырабляючы розныя матэрыяльныя ўласцівасці, сказаў Дыён. "Самымі захапляльнымі смаламі з'яўляюцца смалы з нізкім расколам", якія растаюць пры адносна нізкіх тэмпературах і таму могуць быць сфармаваны і ўтвараюцца пры больш нізкіх тэмпературах.

У адпаведнасці з Дыёнам розныя класы тэрмапластыкі таксама прапануюць розныя ўласцівасці калянасці (высокія, сярэднія і нізкія) і агульная якасць. Самая якасная смала каштуе найбольш, а даступнасць уяўляе сабой ахілесавую пятку для тэрмапластыкі ў параўнанні з матэрыяламі ThermoSet. Звычайна яны каштуюць даражэй, чым тэрмасеты, і вытворцы самалётаў павінны ўлічваць гэты факт у разліках дызайну кошту/выплат, сказаў Браўн.

Збольшага па гэтай прычыне, GKN Aerospace і іншыя будуць працягваць больш за ўсё засяроджвацца на матэрыялах тэрмазатара пры вырабе вялікіх структурных дэталяў для самалётаў. Яны ўжо шырока выкарыстоўваюць тэрмапластычныя матэрыялы для вырабу меншых структурных дэталяў, такіх як Empennages, Rudders і Spoiler. Аднак у хуткім часе, калі высокі аб'ём, недарагі вытворчасць лёгкіх тэрмапластычных частак становіцца звычайным, вытворцы будуць выкарыстоўваць іх значна больш шырока-асабліва на развітым рынку Evtol Uam, заключыў Dion.

паходзіць з Ainonline