Viime aikoina termoplastisilla komposiiteilla on tärkeä virstanpylväs, jota harvat ovat huomanneet. Gulfstream Aerospace (Savannah, GA, USA) toimitti 300. Gulfstream 650: n. Käynnistettiin vuonna 2012, tämä kaksimoottorinen liikelentokone on ensimmäinen kaupallinen lentokone, joka käyttää kriittistä ohjauspintaa, joka on valmistettu termoplastisista komposiiteista.
Vuosikymmenien ajan Airbus (Toulouse, Ranska) on käyttänyt onnistuneesti termoplastisia komposiitteja A300-koneensa etulinjassa, mutta nämä eivät ole kriittisiä ohjauspiirejä. Jos etureuna putoaa koneesta, kone ei ole vielä ongelma, ja kaikki ovat turvallisia. Jos kriittinen ohjauspinta epäonnistuu, katastrofaalisen laskeutumisen todennäköisyys kasvaa dramaattisesti.
Termoplastisia komposiitteja ei ole otettu huomioon kriittisissä tai suurissa rakennekomponenteissa ilma-aluksissa vuosien ajan. Tästä on useita syitä. Ensinnäkin kestomuovimateriaalit ovat monien ihmisten mukavuusvyöhykkeellä - ne ovat rakenteeltaan stabiileja ja niillä on lennonlupatietokanta yli 40 vuoden ajan. Jatkuvien kuitukomposiittien levittäminen on lähes kokonaan lämpökovettuvan hartsin rakennetta. Suuret komposiittivalmistajat käyttävät autoklaavia (nyt OOA-uuneja) ja muita lämpöä käyttäviä pääomavälineitä. Tietokannat ja pääomalaitteet, jotka on keskittynyt lämpöeristeisiin, useimmat komposiittiset insinöörit elävät lämpöeristeen mukavuusalueilla koko uransa ajan. He suunnittelivat tai räätälöivät prosessin noin pienen määrän valmiita lentosertifioituja prepreguksia. Workshop-teknikot ovat tyhjiöpakkausasiantuntijoita, jotka perustuvat sidontaan tai muuhun lämpökäyttöön tarkoitettuun prosessiin. Asiakkaat haluavat vain käyttää termooset-muoveja, koska he eivät tiedä mitään eksoottisista materiaaleista, joita kutsutaan termoplastiksi.
Tämä väistämätön yhteisö on tärkein syy ilmailu- ja avaruusteollisuuden hidas eteneminen kestomuovien eduksi. Vaikka termoplastisen prepreg huokoisuus on pienempi kuin 0,5%, joista osa on sama, ja prepregista valmistetuilla AFP-osilla on samanlainen huokoisuus, jotkut ihmiset haluavat edelleen sijoittaa lopullisen osan autoklaaviin varmistaakseen konsolidoinnin. Hups, vaikka jotkut insinöörit, jotka ovat ammattimaisia termoplastisissa komposiiteissa, haluavat varmistaa integraation turvallisuuden autoklaavien kautta. Jos tietokannassa on termoplastinen komposiitti, se voi olla autoklaavi-konsolidoitu PEEK. Kun teet tämän, menetät kestomuovien hintaedun.
Palaa G650: een. Hissi ja pystysuora peräsin on valmistettu hiilikuitu / PPS-komposiitista ja sitten kootaan induktiohitsauksella käyttäen FAA-sertifioituja prosesseja. Tässä lauseessa kuvataan kolme näihin osiin liittyvää välitavoitetta. Ensinnäkin hissi ja peräsin ovat ratkaisevan tärkeitä ilma-aluksen hallinnan ylläpitämiseksi, ja FAA ei varmista niitä, jos ei ole merkittävää suorituskykyä. Toiseksi, PPS: n (ei polyketonien) käyttö kriittisissä osissa on lähes käsittämätöntä näiden rakenteiden suunnittelussa. Tietenkin PPS: tä on käytetty etureunaan, mutta hartsin lasittumislämpötila (Tg) on vain 90 ° C. Kuumana kesäpäivänä Mojaven-autiomaassa lentokoneissa, jotka ovat lähellä moottorin pakokaasua, voidaan määrittää, että materiaalin pintalämpötila on vaarallisesti lähellä 90 ° C.
Onneksi PPS (ja polyketonit) ovat puolikiteisiä polymeerejä. Polymeerin ketjusrakenne antaa heille mahdollisuuden ylläpitää suurta osaa niiden lujuudesta ja jäykkyydestä niiden Tg yläpuolella. Vastaavasti, kun lämpökovettuva materiaali, kuten epoksihartsi, altistetaan Tg: n yläpuolelle olevaan lämpötilaan, se hajoaa. Itse asiassa PPS: tä on käytetty useiden vuosien ajan autoteollisuudessa, jossa ajoneuvon tiheys on yli 140 ° C. Vanhempi komposiitti-insinööri (kuten minä) olisi vaikea valita matriisimateriaalia, joka voisi olla korkeampi kuin sen Tg. Mutta jotkut nuoret ja upstart-insinöörit, jotka eivät tiedä paremmin, tekevät sen toimivan, mikä on tärkeä virstanpylväs.
Nyt on kolmas virstanpylväs. Kestomuovien suuri etu on, että ne voidaan hitsata, eliminoimalla liimaus ja niittaus sekä niihin liittyvät kustannus- ja paino-ongelmat. FAA-sertifioiduille hitsauksille kriittisten termoplastisten komposiittien on osoitettava täyttävän eritelmät joka kerta. KVE Composites Group (Haag, Hollanti) käytti TenCate Advanced Composites -tekniikkaa hitsausprosessin kehittämiseen (Nijverdal, Alankomaat) CETEX-laminaattivalmiste komponenttien valmistajalle Fokker Technologies (Haag, Hollanti). (Arvaa missä? Kyllä, A300-sarjan kärjessä olevat). Riittää, että FAA-sertifioitu. (Sivuhuomautuksena jokainen lämpömuovautuva komposiitti-insinööri kiittää Jumalaa hollantilaisista, mutta tämä on toisen päivän teema.)
Siksi, vaikka Gulfstreamin tärkeimmät tekniset välitavoitteet ovat olleet tuotannossa yli viisi vuotta sitten, miksi ilmailu- ja avaruusteollisuuden komposiittiteollisuus toimii edelleen lämpöeristeen mukavuusalueella? Yksi syy on koulutusvajaus: Muutama vuosi sitten liittyin SAMPE-paneelikeskusteluun suuren yhdysvaltalaisen yliopiston professorin kanssa ja yliopiston komposiittien opetussuunnitelma oli raskas. Yksi hänen diatsaan totesi, että termoplastisista komposiiteista valmistettuja keskeisiä lentopintoja ei käytetä tuotannossa. Kun olin vuoroni, näytin Gulfstreamin liukumäestä ja huomasin, että menetin mahdollinen akateeminen ystävä. Hän ei tiennyt lainkaan. Jos hän on eurooppalaisesta yliopistosta, hän voi tietää.
Yhdysvaltojen anti-termoplastinen esijännitys ei ole pelkästään tiedon puutteen takia vaan myös siksi, että ne eivät ole mukavuusvyöhykkeellä. 1980-luvulla termoplastiset komposiitit mainostettiin sotilaallisissa sovelluksissa, ja kun ne epäonnistuivat, koska useimmat sisääntulotasoiset teknologiat tekivät ensimmäisenä, heillä oli todella huono rap. Korkean suorituskyvyn termoplastisten komposiittien kehitystä Yhdysvalloissa on vähennetty. Sitä vastoin Airbus ja hollantilainen yritys investoivat voimakkaasti kestomuovisten komposiittien kehittämiseen ja alkoivat käyttää suurta määrää materiaalia jo Airbus A320: ssa. Muuten, Fokkerin nykyinen peräsin on samanlainen kuin peräsin, joka on tuotu useille Gulfstream-ilma-aluksille.
Missä on seuraava kestomuovi? Koska termoplastiset prepreg-nauhat mahdollistavat monimutkaisten muotojen täydellisen automatisoinnin, paremman suorituskyvyn ja täydellisen kierrätettävyyden (vaikkakaan kaikki eivät usko uskoin) ja alentaneet kustannuksia, ne ovat toteuttamiskelpoinen. Olen äskettäin kuullut, että alan asiantuntijat väittävät, että automaattisten kuitujen valmistukseen käytettävien termoplastisten komposiittien sulakkeiden rungot on edelleen autoklavoidut täydellisen vakauttamisen varmistamiseksi. Tämä näkymä jättää huomiotta kaksi keskeistä pistettä. Ensinnäkin eräillä ilmailu- ja avaruusteollisuuden kestomuovileimatuotteilla on hyvin alhainen huokoisuus (<0,5%, valmistettu="" yhdysvalloissa),="" ja="" se="" vain="" paranee="" ja=""> Toiseksi, kun otetaan huomioon äskettäiset merkittävät edistysaskeleet tekoälyn tuesta automaation alalla, AFP-prosessien reaaliaikainen laadunhallinta on hyvin todellista ja hyvin lähellä. Miksi Toray tekee tämän (Boeingin tärkein termoset prepreg -yhtiön toimittaja) investoi yli 1 miljardia dollaria termoplastisen erikoisasiantuntijan TenCate Advanced Composites (Morgan Hill, Kalifornia)? Ennusteenne? Huomisen rungossa ja / tai uudessa keskisuuressa lentokoneessa tehdään termoplastisia komposiitteja ja valmistuu vuonna 2025.
-------------------------------------------------- -------------------------------------------------- --------------
XIAMEN LFT COMPOSITE PLASTIC CO., LTD.
Focus on (LFT-G, LFRT) Tuotekehitys ja tuotanto: PA, PP, TPU, PPS, PBT, PPA, PEI, PEEK pitkät lasikuidut ja hiilikuituinen jatkuva infiltraatio termoplastinen komposiitti vahvistaminen sarjan teknisiä muoveja. autoteollisuudessa, lääketieteellisissä laitteissa, urheiluvälineissä, kodinkoneissa ja muissa kevyissä ja kustannustehokkaissa puolarakenteisissa osissa, jotka edellyttävät suorituskykyisiä markkinoita.
Jos tarvitset lisätietoja, ota yhteyttä minuun.
Mike Lee
Sähköposti: sale02@lfrtplastic.com
Matkapuhelin: + 86-180-5026-9764 (wechat / whatsapp / skype)
Verkkosivusto: www.lfrt-plastic.com
Lisää: No.27 Hongxi Road, Tiangong Chuangxin Technology Park, Maxiangin kaupunki, Xiang'an Dist., Xiamen, Fujian, Kiina.
