naujienos

Ilgai priklausomas nuo termoreet anglies pluošto medžiagų, skirtų labai stiprioms kompozicinėms konstrukcinėms dalims, o orlaiviams, aviacijos ir kosmoso gamintojams dabar yra kita anglies pluošto medžiagų klasė, nes technologinė pažanga žada automatizuotą naujų ne termoseto dalių gamybą, turinčią didelę tūrį, mažą kainą ir mažą kainą ir mažą kainą ir mažą kainą. lengvesnis svoris.

Nors termoplastinės anglies pluošto kompozicinės medžiagos „buvo jau seniai“, tik neseniai aviacijos ir kosmoso gamintojai galėjo apsvarstyti galimybę plačiai naudoti orlaivių dalis, įskaitant pirminius struktūrinius komponentus, sakė Stephane Dion, VP inžinerija „Collins Aerospace“ pažangiųjų struktūrų skyriuje.

„Termoplastic“ anglies pluošto kompozitai potencialiai siūlo aviacijos ir kosmoso originalios įrangos gamintojus, o ne „ThermeSet“ kompozitų pranašumus, tačiau dar visai neseniai gamintojai negalėjo padaryti dalių iš termoplastinių kompozitų dideliu greičiu ir už mažą kainą, sakė jis.

Per pastaruosius penkerius metus OĮG pradėjo žiūrėti ne tik iš „ThermeSet“ medžiagų dalių, nes anglies pluošto kompozicinės dalies gamybos mokslas buvo sukurtas pirmiausia, kad būtų galima naudoti dervos infuzijos ir dervos perdavimo formavimo (RTM) metodus, kad būtų galima gaminti orlaivių dalis, o paskui-tada, o paskui-o paskui-orlaivių dalims, o paskui-o paskui-o paskui-orlaivių dalis, o paskui naudoti termoplastinius kompozitus.

„GKN Aerospace“ daug investavo į savo dervos-infuzijos ir RTM technologijos kūrimą, skirtą didelių orlaivių konstrukcinių komponentų gamybai gaminti įperkamai ir dideliais greičiais. Remiantis „GKN Aerospace“ 3 „Advanced-Technologies“ iniciatyvos iniciatyva, GKN dabar gamina 17 metrų ilgio, vieno dalies kompozicinį sparno sparną, naudodamas dervos infuzijos gamybą.

Remiantis Dionu, originalios įrangos gamintojų investicijos į sunkias kompozicines gamybines investicijas per pastaruosius kelerius metus taip pat apėmė strategiškai išlaidas, skirtas kurti galimybes, kad būtų galima gaminti termoplastines dalis.

Ryškiausias skirtumas tarp termoreet ir termoplastinių medžiagų slypi tame, kad termoreaktinės medžiagos turi būti laikomos šaldytuve, prieš formuojant į dalis, ir, suformavus, termoreet dalis turi daugelį valandų išgydyti daugelį valandų autoklave. Procesai reikalauja daug energijos ir laiko, todėl termoreaktinių dalių gamybos išlaidos paprastai išlieka didelės.

Kietinimas keičia negrįžtamai termoreetos molekulinę struktūrą, suteikdama dalį jos stiprumo. Tačiau dabartiniame technologinės plėtros etape kietėjimas taip pat daro medžiagą, netinkamą pakartotinai naudoti pirminiame struktūriniame komponente.

Tačiau, pasak Diono, termoplastinės medžiagos nereikia šaldytuvo laikymo ar kepimo iš dalių. Jie gali būti antspauduoti į galutinę paprastos dalies formą - kiekvienas fiuzeliažo rėmų laikiklis „Airbus A350“ yra termoplastinė kompozicinė dalis - arba į tarpinę sudėtingesnio komponento stadiją.

Termoplastinės medžiagos gali būti suvirinamos kartu įvairiais būdais, leidžiant pagaminti sudėtingas, labai formos dalis iš paprastų substrukcijų. Šiandien daugiausia naudojamas indukcinis suvirinimas, kuris, pasak Diono, leidžia iš antrinių dalių gaminti tik plokščias, pastovaus storio dalis. Tačiau „Collins“ kuria vibracijos ir trinties suvirinimo būdus, susijusius su termoplastinėmis dalimis, kurios, kai tik tikisi, galų gale leis jai sukurti „tikrai pažangias sudėtingas struktūras“, - sakė jis.

Gebėjimas suvirinti termoplastines medžiagas, kad būtų sudėtingos konstrukcijos, gamintojai leidžia atsisakyti metalinių varžtų, tvirtinimo detalių ir vyrių, kurių reikalauja termoreetės dalys, kad būtų galima sujungti ir sulankstyti, ir tokiu būdu sukuriant maždaug 10 procentų svorio mažinimo naudą, rudos vertės.

Vis dėlto termoplastiniai kompozitai geriau sujungia su metalais nei „ThermeSet“ kompozitai, pasak Browno. Nors pramoniniai moksliniai tyrimai ir plėtrą siekė kurti praktinius šios termoplastinės savybės pritaikymus, išlieka „ankstyvojo paruošimo technologijos parengties lygiu“, ji ilgainiui gali leisti aviacijos ir kosmoso inžinieriams projektuoti komponentus, kuriuose yra hibridinių termoplastinių ir metalų integruotų konstrukcijų.

Pvz. , elektroniniu būdu valdoma sėdynės atstatymas, lango atspalvio neskaidrumas ir kitos funkcijos.

Anot Diono, skirtingai nuo termoretinių medžiagų, kurioms reikia kietėti, norint sukurti standumą, stiprumą ir formą, reikalingą iš tų dalių, į kurias jos gaminamos, termoplastinių kompozicinių medžiagų molekulinės struktūros nesikeičia į dalis.

Dėl to termoplastinės medžiagos yra kur kas labiau atsparūs lūžiams, o ne termoreaktinėms medžiagoms, tuo pačiu siūlant panašų, jei ne stipresnį, struktūrinį tvirtumą ir stiprumą. „Taigi jūs galite suprojektuoti [dalis] į daug plonesnius matuoklius“, - sakė Dionas, tai reiškia, kad termoplastinės dalys sveria mažiau nei bet kurios jos pakeistos termoreetės dalys, net išskyrus papildomą svorio sumažinimą, atsirandantį dėl to, kad termoplastinės dalys nereikia metalinių varžtų ar tvirtinimo elementų .

Perdirbimo termoplastinės dalys taip pat turėtų įrodyti paprastesnį procesą nei perdirbti termoreaktines dalis. Dabartinėje technologijos būklėje (ir kurį laiką ateinantį laiką) negrįžtami molekulinės struktūros pokyčiai, atsirandantys kietėjant termoreaktinėms medžiagoms, neleidžia naudoti perdirbtos medžiagos naujoms lygiaverčio stiprumo dalims.

Perdirbimo termoreaktinės dalys apima anglies pluošto sumušimą medžiagoje į nedidelį ilgį ir deginant pluošto ir rezininio mišinį, prieš jį perdirbant. Medžiaga, gauta perdirbti, yra struktūriškai silpnesnė nei termoreaktinės medžiagos, iš kurios buvo padaryta perdirbta dalis, todėl perdirbant termoreaktines dalis į naujas, paprastai „antrinę struktūrą“ paprastai paverčia tretiniu “, - teigė Brownas.

Kita vertus, kadangi termoplastinių dalių molekulinės struktūros nesikeičia dalių gamybos ir dalių sujungimo procesais, jos gali būti tiesiog išlydytos į skystą formą ir perdirbti į dalis tokių stiprių kaip originalai, teigia Dionas.

Orlaivių dizaineriai gali pasirinkti iš įvairių skirtingų termoplastinių medžiagų, kurias galima pasirinkti projektuojant ir gamybos vietas. Galima įsigyti „gana platų dervų asortimentą“, į kurį galima įterpti vienmatis anglies pluošto gijų ar dviejų matmenų pynimas, sukuriant skirtingas medžiagų savybes, sakė Dionas. „Labiausiai jaudinančios dervos yra mažos judesio dervos“, kurios lydosi esant santykinai žemai temperatūrai, todėl gali būti suformuoti ir suformuoti žemesnėje temperatūroje.

Pasak Diono, skirtingos termoplastikų klasės taip pat pasižymi skirtingomis standumo savybėmis (aukšta, vidutine ir žema) ir bendra kokybe. Aukščiausios kokybės dervos kainuoja daugiausiai, o įperkamumas reiškia Achilo kulną termoplastikai, palyginti su termoreaktinėmis medžiagomis. Paprastai jie kainuoja daugiau nei termoreaktai, o orlaivių gamintojai turi atsižvelgti į šį faktą pagal savo išlaidų ir naudos projektavimo skaičiavimus, sakė Brownas.

Iš dalies dėl šios priežasties „GKN Aerospace“ ir kiti ir toliau daugiausia dėmesio skirs termoreaktinėms medžiagoms gamindami dideles orlaivių konstrukcines dalis. Jie jau plačiai naudoja termoplastines medžiagas gamindami mažesnes konstrukcines dalis, tokias kaip „Empennages“, „Vaistai“ ir „Spoileriai“. Netrukus, kai didelės apimties, nebrangiai gaminant lengvus termoplastines dalis gamina įprastas, gamintojai jas naudos daug plačiau, ypač populiarėjančioje EVTOL UAM rinkoje, padarė išvadą, kad Dionas padarė išvadą.

kilę iš „Ainonline“