Останнім часом термопластичні композити мають важливу віху, яку мало хто помітив. Gulfstream Aerospace (Саванна, штат Джорджія, США) випустила 300-й Gulfstream 650. Запущений у 2012 році, цей бізнес-реактивний літак з двома двигунами - це перший комерційний літак, який використовує критичну керуючу поверхню з термопластичних композитів.
Протягом десятиліть компанія Airbus (Тулуза, Франція) успішно використовує термопластичні композити на передньому краї свого сімейства літаків A300, але це не критичні контрольні поверхні. Якщо передній край падає з літака, то літак все одно не є проблемою, і кожен у безпеці. Якщо критична поверхня управління не вдасться, ймовірність катастрофічної посадки різко зросте.
Термопластичні композити не розглядаються для використання в критичних чи основних конструктивних компонентів на літаках протягом багатьох років. Є кілька причин для цього. Перш за все, термореактивні пластики знаходяться в комфортній зоні багатьох людей - вони структурно стабільні та мають базу даних про видачу польотів понад 40 років. Застосування безперервних волокнистих композитів майже повністю оточує конструкцію термореактивної смоли. Основні виробники комбінованих виробів використовують автоклави (тепер печі OOA) та інше обладнання, що керується термореактивним обладнанням. На додаток до баз даних та основного обладнання, орієнтованого на термореактивні матеріали, більшість композитних інженерів живуть в термореактивних зонах комфорту протягом всієї своєї кар'єри. Вони розробили або налаштували процес навколо невеликої кількості готових сертифікованих перевірок препрегів. Спеціалісти семінару - спеціалісти з вакуумного мікшування на основі склеювання та інших процесів термореактивного використання. Клієнти хотіли б використовувати термопластичні матеріали, оскільки вони нічого не знають про "екзотичні" матеріали, що називаються термопластами.
У неминучій спільноті ця зона комфорту є основною причиною повільного розвитку аерокосмічної промисловості з використанням переваг термопластів. Навіть тоді, коли пористість термопластичного препрега менше 0,5%, деякі з яких однакові, а частинки AFP, виготовлені з препрегу, мають подібну пористість, деякі люди все ще хочуть розмістити остаточну частину в автоклаві для забезпечення консолідації. На жаль, навіть деякі інженери, які володіють термопластичними композитами, намагаються забезпечити безпеку інтеграції за допомогою автоклавів. Якщо в базі даних міститься термопластичний композит, це може бути автоклав-консолідований PEEK. Коли ви це робите, ви втрачаєте переваги термопластів.
Поверніться до G650. Ліфт та вертикальний кермо виготовлені з композиту з вуглецевого волокна / ППС, а потім зібрані індукційним зварюванням за допомогою сертифікованих FAA процесів. Це пропозиція описує три віхи, пов'язані з цими частинами. По-перше, підйомники та керма мають вирішальне значення для підтримки управління повітряним судном, і FAA не буде сертифікувати їх, якщо не буде суттєвого доказів діяльності. По-друге, використання ППС (не полікетонів) у критичних частинах майже немислиме при проектуванні цих структур. Звичайно, PPS використовується для переднього краю, але температура скляного переходу (Tg) смоли становить лише 90 ° С. У спекотний літній день у пустелі Мохаве на літаках поблизу вихлопу двигуна можна визначити, що температура поверхні матеріалу буде небезпечно близько 90 ° C.
На щастя, PPS (та полікетони) - це напівкристалічні полімери. Структура ланцюга в межах полімеру дозволяє їм зберігати більшу частину їх міцності та жорсткості вище їх Tg. І навпаки, коли термореактивний матеріал, такий як епоксидна смола, піддається температурі вище Tg, вона розкладається. Насправді, PPS був використаний протягом багатьох років у автомобільних додатках, де щільність транспортного засобу перевищує 140 ° C. Старший композитний інженер (як і я) буде важко вибирати матричний матеріал, який може бути вище його Tg. Але деякі молоді та високопоставлені інженери, які не знають краще, роблять його роботою, що є важливою віхою.
Зараз це третя віха. Основна перевага термопластів полягає в тому, що вони можуть бути звареними, усуваючи необхідність склеювання та закріплення, а також пов'язані з ними витрати та вага. Для сертифікованих FAA зварних швів, критичні термопластичні композити повинні бути доведені, щоб відповідати специфікаціям кожного разу. KVE Composites Group (Гаага, Нідерланди) використовувала композиції TenCate Advanced для розробки процесу зварювання (Ньєвердал, Нідерланди). Препарат латексний CETEX для виробників компонентів Fokker Technologies (Гаага, Нідерланди). (Вгадайте, де? Так, ті, хто на передньому краї серії A300.) Цього достатньо, щоб бути сертифікованим FAA. (Як прикмета, кожен термопластичний композитний інженер повинен дякувати Богові за голландців, але це тема іншого дня.)
Тому, хоча основні технічні етапи Gulfstream були вироблені більш ніж п'ять років тому, чому промисловість аерокосмічних композитів все ще працює в зоні термореактивного комфорту? Однією з причин є розрив у сфері освіти: кілька років тому я приєднався до дискусії на семінарі SAMPE з професором у великому американському університеті, і навчальний план університетів складався дуже важким. Один з його гірок зазначив, що основні польові поверхні, виготовлені з термопластичних композитів, не використовувались у виробництві. Коли мені було черга, я показав Gulfstream на слайді і зрозумів, що я втратив потенційного академічного друга. Він взагалі не знав. Якщо він з європейського університету, він може знати.
Антитермопластичне упередження в Сполучених Штатах відбувається не тільки через відсутність знань, а й тому, що вони не входять в зону комфорту. У 1980-х роках термопластичні композити були рекламовані у військових програмах, і коли вони не вдались, оскільки більшість технологій початкового рівня, коли вони вперше намагалися, отримали дуже поганий реп. Розвиток високоефективних термопластичних композитів у Сполучених Штатах було скорочено. На відміну від Airbus та голландська компанія значною мірою інвестували в розробку термопластичних композитів і почали використовувати велику кількість матеріалу ще в авіакомпанії Airbus A320. До речі, нинішній руль Фоккера схожий на руль, який був поставлений у виробництво для декількох літаків Gulfstream.
Де наступний термопластик? Оскільки термопластичні препрегові стрічки дозволяють повну автоматизацію складних форм, підвищену продуктивність і повну переробку (хоча не всі, я вважаю, це вважають), а також зниження витрат, вони є життєздатним підходом. Я нещодавно чув, що експерти галузі вважають, що тіла запобіжників, з термопластичних композитів з автоматичним укладанням волокон, все ще повинні бути автоклавними для забезпечення повної консолідації. Цей вигляд ігнорує два ключові моменти. По-перше, деякі аерокосмічні термопластичні стрічки мають дуже низьку пористість (<0,5%, зроблені="" в="" сша),="" і="" вони="" лише="" стануть="" кращими="" і=""> По-друге, враховуючи нещодавні значні успіхи в автоматизації підтримки штучного інтелекту, управління якістю в реальному часі процесів AFP дуже реальне та дуже близьке. Чому Toray це робить (головний термореактивний постачальник препреуму Boeing) інвестує більше 1 мільярда доларів у спеціаліста з термопластів Advanced Composites TenCate (Morgan Hill, Calif.)? Мій прогноз? Завтра фюзеляж і / або нові літаки середнього розміру будуть виготовлені з термопластичних композитів і будуть завершені в 2025 році.
-------------------------------------------------- -------------------------------------------------- --------------
XIAMEN LFT COMPOSITE PLASTIC CO., LTD.
Фокус на (LFT-G, LFRT) НДДКР та виробництво: PA, PP, TPU, PPS, PBT, PPA, PEI, PEEK довгі скло волокна & вуглецеве волокно безперервної інфільтрації термопластичних композитних арматури серії інженерних пластмас. Він може бути використаний в аерокосмічній, автомобільне, медичне обладнання, спортивне обладнання, побутові прилади та інші легкі та економічно вигідні напівструктурні деталі, що вимагають високопродуктивних ринків.
Якщо вам потрібна додаткова інформація, будь ласка, зв'яжіться зі мною.
Майк Лі
Електронна пошта: sale02@lfrtplastic.com
Мобільний телефон: + 86-180-5026-9764 (wechat / whatsapp / skype)
Веб-сайт: www.lfrt-plastic.com
Додайте: No.27 Hongxi Road, технологічний парк Tiangong Chuangxin, місто Максіан, Сяньань дист., Сямень, Фуцзянь, Китай.
