warta

Lila ngandelkeun bahan serat karbon térmosét pikeun ngadamel bagian struktur komposit anu kuat pisan pikeun pesawat, OEM aeroangkasa ayeuna nganut kelas bahan serat karbon anu sanés salaku kamajuan téknologi ngajanjikeun pabrik otomatis bagian non-thermoset énggal dina volume tinggi, béaya rendah, sareng beurat torek.

Bari bahan komposit serat karbon termoplastik "geus sabudeureun lila," ngan nembe bisa pabrik aerospace mertimbangkeun pamakéan nyebar maranéhanana dina nyieun bagian pesawat, kaasup komponén struktural primér, ceuk Stephane Dion, vp rékayasa di Unit Advanced Struktur Collins Aerospace.

Komposit serat karbon termoplastik berpotensi nawiskeun OEM aeroangkasa sababaraha kaunggulan tibatan komposit termoset, tapi dugi ka ayeuna produsén henteu tiasa ngadamel bagian tina komposit termoplastik kalayan harga anu luhur sareng béaya rendah, saurna.

Dina lima taun katukang, OEMs geus mimiti kasampak saluareun nyieun bagian tina bahan térmosét salaku nagara bagian karbon-serat komposit élmu manufaktur dimekarkeun, mimiti ngagunakeun résin infusion jeung résin mindahkeun molding (RTM) téhnik nyieun bagian pesawat, lajeng ngagunakeun komposit termoplastik.

GKN Aerospace parantos investasi pisan pikeun ngembangkeun résin-infusion sareng téknologi RTM pikeun ngahasilkeun komponén struktural pesawat ageung kalayan harga anu luhur. GKN ayeuna ngadamel spar jangjang komposit 17-méteran, sapotong tunggal nganggo manufaktur infus résin, numutkeun Max Brown, vp téknologi pikeun inisiatif téknologi canggih GKN Aerospace's Horizon 3.

Investasi pabrik komposit beurat OEM dina sababaraha taun katukang ogé kalebet belanja strategis pikeun ngembangkeun kamampuan pikeun ngamungkinkeun manufaktur volume tinggi bagian termoplastik, numutkeun Dion.

Bédana anu paling kasohor antara bahan térmosét sareng bahan termoplastik nyaéta kanyataan yén bahan térmosét kedah disimpen dina panyimpenan tiis sateuacan dibentuk janten bagian-bagian, sareng nalika bentukna, bagian térmosét kedah ngalaman curing salami sababaraha jam dina autoclave. Prosésna butuh tanaga sareng waktos anu ageung, janten biaya produksi bagian térmosét cenderung tetep luhur.

Curing ngarobah struktur molekul hiji komposit térmosét irreversibly, méré kakuatan bagian na. Sanajan kitu, dina tahap kiwari ngembangkeun téhnologis, curing ogé ngajadikeun bahan dina bagian nu teu cocog keur dipake deui dina komponén struktural primér.

Nanging, bahan termoplastik henteu meryogikeun neundeun tiis atanapi dipanggang nalika didamel bagian-bagian, saur Dion. Éta bisa dicap kana bentuk ahir bagian basajan-unggal bracket pikeun pigura fuselage dina Airbus A350 mangrupakeun bagian komposit termoplastik-atawa kana hiji tahap panengah tina komponén leuwih kompleks.

bahan Thermoplastic bisa dilas babarengan dina sagala rupa cara, sahingga kompléks, bagian kacida ngawangun bisa dijieun tina sub-struktur basajan. Dinten ieu las induksi utamana dipaké, nu ngan ngamungkinkeun datar, konstan-ketebalan bagian dijieun tina sub-bagian, nurutkeun Dion. Nanging, Collins ngembangkeun téknik las geter sareng gesekan pikeun ngahijikeun bagian termoplastik, anu sakali disertipikasi éta diperkirakeun antukna bakal ngahasilkeun "struktur kompleks anu leres-leres maju," saurna.

Kamampuh las babarengan bahan termoplastik pikeun nyieun struktur kompléks ngamungkinkeun pabrik pikeun ngaleungitkeun screws logam, fasteners, sarta hinges diperlukeun ku bagian térmoset pikeun ngagabung jeung tilepan, kukituna nyieun kauntungan-ngurangan beurat ngeunaan 10 persen, perkiraan Brown.

Leungit, composites thermoplastic beungkeut hadé ka logam ti ngalakukeun composites térmosét, nurutkeun Brown. Nalika R&D industri ditujukeun pikeun ngembangkeun aplikasi praktis pikeun sipat termoplastik éta tetep "dina tingkat kesiapan téknologi kadewasaan awal," éta pamustunganana tiasa ngantepkeun insinyur aeroangkasa ngarancang komponén anu ngandung struktur terintegrasi termoplastik-sareng-logam.

Hiji aplikasi poténsial bisa, misalna, jadi hiji-sapotong, korsi panumpang airliner lightweight ngandung sakabéh circuitry basis logam diperlukeun pikeun panganteur dipaké ku panumpang pikeun milih jeung ngadalikeun pilihan hiburan inflight dirina, lampu korsi, kipas overhead. , Ngagoler korsi dikawasa sacara éléktronik, opacity ngiuhan jandela, sarta fungsi séjén.

Beda sareng bahan térmosét, anu peryogi curing pikeun ngahasilkeun kaku, kakuatan, sareng bentuk anu diperyogikeun tina bagian-bagian anu didamel, struktur molekul bahan komposit termoplastik henteu robih nalika janten bagian, numutkeun Dion.

Hasilna, bahan thermoplastic jauh leuwih tahan narekahan kana dampak ti bahan thermoset bari nawarkeun sarupa, lamun teu kuat, kateguhan struktural jeung kakuatan. "Janten anjeun tiasa ngarancang [bagian] kana ukuran anu langkung ipis," saur Dion, hartosna bagian termoplastik beuratna kirang tina bagian-bagian térmosét anu aranjeunna ganti, bahkan salian ti pangurangan beurat tambahan akibat tina kanyataan bagian termoplastik henteu ngabutuhkeun sekrup logam atanapi pengikat. .

Daur ulang bagian termoplastik ogé kedah ngabuktikeun prosés anu langkung saderhana tibatan ngadaur ulang bagian térmosét. Dina kaayaan téknologi ayeuna (sareng pikeun sababaraha waktos anu bakal datang), parobihan anu teu tiasa dibalikkeun dina struktur molekul anu dihasilkeun ku ngarawat bahan térmosét nyegah pamakean bahan daur ulang pikeun ngadamel bagian énggal tina kakuatan anu sami.

Daur ulang bagian térmosét ngalibatkeun grinding nepi serat karbon dina bahan kana panjang leutik tur ngaduruk campuran serat-jeung-résin saméméh reprocessing eta. Bahan anu dicandak pikeun ngolah deui sacara stuktur langkung lemah tibatan bahan térmosét ti mana bagian daur ulang didamel, janten ngadaur ulang bagian térmosét janten anu énggal biasana "struktur sekundér janten tersiér," saur Brown.

Di sisi anu sanés, kusabab struktur molekular bagian termoplastik henteu robih dina prosés manufaktur bagian sareng bagian-gabungan, aranjeunna ngan saukur tiasa dilebur kana bentuk cair sareng diolah deui janten bagian anu kuat sapertos anu asli, numutkeun Dion.

Désainer pesawat tiasa milih tina rupa-rupa bahan termoplastik anu béda anu tiasa dipilih dina ngarancang sareng manufaktur bagian. "Sajumlah résin anu lumayan" sayogi dimana filamén serat karbon hiji diménsi atanapi anyaman dua diménsi tiasa dipasang, ngahasilkeun sipat bahan anu béda, saur Dion. "The résin paling seru téh résin low-lebur," nu ngalembereh dina hawa rélatif low sahingga bisa ngawangun sarta ngawujud dina hawa handap.

Kelas béda tina thermoplastic ogé nawiskeun sipat stiffness béda (luhur, sedeng, jeung low) jeung kualitas sakabéh, nurutkeun Dion. Résin-kualitas pangluhurna hargana paling mahal, sareng mampuh ngagambarkeun keuneung Achilles pikeun termoplastik dibandingkeun sareng bahan térmosét. Ilaharna, hargana langkung seueur tibatan térmosét, sareng produsén pesawat kedah nganggap kanyataan éta dina itungan desain biaya / kauntungan, saur Brown.

Sabagean pikeun alesan éta, GKN Aerospace sareng anu sanésna bakal teras-terasan museurkeun kana bahan térmosét nalika manufaktur bagian struktural ageung pikeun pesawat. Aranjeunna parantos ngagunakeun bahan termoplastik sacara lega dina ngadamel bagian-bagian struktur anu langkung alit sapertos empennages, rudders, sareng spoiler. Moal lami deui, kumaha oge, nalika volume tinggi, manufaktur low-ongkos bagian termoplastik lightweight janten rutin, pabrik bakal make eta leuwih lega-utamana di burgeoning pasar eVTOL UAM, menyimpulkan Dion.

datangna ti ainonline