Наскоро термопластичните композити имат важен крайъгълен камък, който малцина са забелязали. Gulfstream Aerospace (Савана, Джорджия, САЩ) достави 300-ата Gulfstream 650. Стартирала през 2012 г., тази двумоторна бизнес струя е първият търговски самолет, който използва критична контролна повърхност, изработена от термопластични композити.
В продължение на десетилетия Еърбъс (Тулуза, Франция) успешно използва термопластични композити в челните редици на своите самолети A300, но те не са критични контролни повърхности. Ако водещият ръб падне от самолета, тогава самолетът все още не е проблем и всички са в безопасност. Ако критичната контролна повърхност не успее, вероятността от катастрофално кацане ще се увеличи драматично.
Термопластичните композити не се разглеждат за употреба в критични или големи структурни компоненти в самолетите в продължение на много години. Има няколко причини за това. На първо място термореактивните пластмаси са в зоната за комфорт на много хора - те са структурно стабилни и имат база данни за разрешителни за полети от над 40 години. Прилагането на непрекъснати влакнести композити е почти изцяло около конструкцията на термореактивната смола. Големите композитни производители използват автоклави (сега OOA фурни) и други термореактивни капитал оборудване. В допълнение към базите данни и капиталовото оборудване, фокусирано върху термореактивите, повечето композитни инженери живеят в зони за термозотна комфорт през цялата си кариера. Те са проектирали или персонализирали процес около малък брой готови готови полетни сертификати. Техниците на работилниците са специалисти по вакуумно опаковане, базирани на свързване или други процеси за термореактивна употреба. Клиентите искат да използват термореактивни пластмаси, защото не знаят нищо за "екзотични" материали, наречени термопластични материали.
В неизбежна общност тази комфортна зона е основната причина за бавния напредък на космическата индустрия при използването на предимствата на термопластичните материали. Дори когато порьозността на термопластичния препрег е по-малка от 0.5%, някои от които са еднакви, а частите от AFP, направени от предварително импрегнираната хартия имат подобна порьозност, някои хора все още искат да поставят последната част в автоклава, за да осигурят консолидация. Ами сега, дори някои инженери, които имат опит в термопластичните композити, искат да гарантират безопасността на интеграцията чрез автоклави. Ако в базата данни е открит термопластичен композит, той може да бъде консервант в автоклав PEEK. Когато го направите, губите ценовото предимство на термопластите.
Върнете се в G650. Асансьорът и вертикалният кормило са изработени от въглеродни влакна / PPS композитни материали и след това се сглобяват чрез индукционно заваряване, използвайки сертифицирани от FAA процеси. Това изречение описва три основни етапа, свързани с тези части. Първо, асансьорите и кормилата са от решаващо значение за поддържане на контрола върху самолета и FAA няма да ги удостовери, ако няма съществено доказателство за ефективността. Второ, използването на ППС (не поликетони) в критични части е почти немислимо при проектирането на тези структури. Разбира се, PPS се използва за водещия ръб, но температурата на преход на стъкло (Tg) на смолата е само 90 ° С. В горещ летен ден в пустинята Мохаве, на самолети близо до отработените газове на двигателя може да се определи, че температурата на повърхността на материала ще бъде опасно близо до 90 ° C.
За щастие, PPS (и поликетони) са полукристални полимери. Структурата на веригата в полимера им позволява да поддържат голяма част от тяхната здравина и твърдост над техните Tg. Обратно, когато термореактивен материал, такъв като епоксидна смола, е изложен на температура над неговата Tg, то се разлага. Всъщност, PPS се използва от много години в автомобилостроенето, където плътността на превозното средство надвишава 140 ° C. Един по-стар композитен инженер (като мен) трудно би избрал матричен материал, който може да е по-висок от неговия Tg. Но някои млади и старши инженери, които не знаят по-добре, работят, което е важен етап.
Сега е третият етап. Основно предимство на термопластите е, че те могат да бъдат заварени, премахвайки необходимостта от свързване и занитване и свързаните с тях разходи и тегло. За сертифицирани от FAA заваръчни шевове, критичните термопластични композити трябва да се докажат, че отговарят на спецификациите всеки път. KVE Composites Group (Хага, Холандия) използва TenCate Advanced Composites за разработване на процеса на заваряване (Nijverdal, Холандия), ламинат CETEX prepreg за производителя на компоненти Fokker Technologies (Хага, Холандия). (Познайте къде? Да, тези в челните редици на серията A300.) Достатъчно е да сте сертифицирани от FAA. (Като странична бележка, всеки термопластичен композитен инженер трябва да благодари на Бога за холандците, но това е тема на друг ден.)
Следователно, въпреки че основните технически етапи на "Гълфстрийм" са били произведени преди повече от пет години, защо индустрията за авиокосмически композити продължава да работи в зоната за комфорт на термореактора? Една от причините за това е разликата в образованието: Преди няколко години се присъединих към дискусия на SAMPE с професор в голям американски университет, а учебният план на университета беше тежък. Една от слайдовете му заяви, че ключовите повърхности на летателни апарати, изработени от термопластични композити, не се използват при производството. Когато бях на свой ред, показах "Гълфстрийм" на слайда и осъзнах, че съм загубил потенциален академичен приятел. Той изобщо не знаеше. Ако е от европейски университет, той може да знае.
Анти-термопластичната пристрастност в Съединените щати се дължи не само на липсата на знания, но и на това, че те не са в зоната на комфорт. През 80-те години термопластичните композити бяха рекламирани във военни приложения, а когато те се провалиха, тъй като повечето технологии на входно ниво, когато се опитаха за първи път, имаха наистина лош рап. Развитието на високоефективни термопластични композити в Съединените щати е намалено. За разлика от тях, Еърбъс и холандската компания инвестираха сериозно в разработването на термопластични композитни материали и започнаха да използват голямо количество материали още от Airbus A320. Между другото, сегашната рубрика на Fokker е подобна на руля, която е била пусната в производство за няколко самолета Gulfstream.
Къде е термопластичното следващо? Тъй като термопластичните ленти за предварителна обработка позволяват пълна автоматизация на сложни форми, подобрена производителност и пълна рециклиране (макар и не всеки, за когото вярвам, че това е вярно) и намалени разходи, те са жизнеспособен подход. Наскоро чух, че експертите в индустрията твърдят, че предпазните тела, изработени от термопластични композити с автоматично полагане на влакна, трябва да бъдат автоклавирани, за да се осигури пълна консолидация. Този изглед пренебрегва две ключови точки. Първо, някои аерокосмически термопластични ленти имат много ниска порьозност (<0,5%, произведени="" в="" сащ)="" и="" ще="" стават="" по-добри="" и=""> На второ място, предвид неотдавнашния значителен напредък в автоматизацията на поддръжката на изкуствен интелект, управлението на качеството в реално време на процесите на АФП е много реално и много близко. Защо Торай прави това (главният доставчик на термореактивни елементи на "Боинг") инвестира повече от 1 млрд. Долара в специализиран термопластичен инструмент TenCate Advanced Composites (Morgan Hill, Калифорния)? Моята прогноза? Утрешния фюзелаж и / или новите средни самолети ще бъдат изработени от термопластични композити и ще бъдат завършени през 2025 г.
-------------------------------------------------- -------------------------------------------------- --------------
XIAMEN LFT КОМПОЗИТ ПЛАСТМАСОВА КОМПАНИЯ ООД.
Фокус върху (LFT-G, LFRT) научноизследователска и развойна дейност и производство: PA, PP, TPU, PPS, PBT, PPA, PEI, PEEK дълги стъклени влакна и въглеродни влакна непрекъснато инфилтрация термопластични композитни армировка серия инженерни пластмаси.Той може да се използва в космическата промишленост, медицинско оборудване, спортно оборудване, домакински уреди и други леки и икономически ефективни полуструктурни части, които изискват пазари с висока производителност.
Ако имате нужда от повече информация, моля не се колебайте да се свържете с мен.
Майк Лий
Имейл: sales02@lfrtplastic.com
Мобилен телефон: + 86-180-5026-9764 (wechat / whatsapp / skype)
Уебсайт: www.lfrt-plastic.com
Добави: No.27 Hongxi Road, технологичен парк Tiangong Chuangxin, град Максигян, Xiang'an Dist., Ксиамен, Фуджиан, Китай.
