Nedavno, termoplastični kompoziti imaju važnu prekretnicu koju su malo primijetili. Gulfstream Aerospace (Savannah, GA, USA) isporučio je 300. Gulfstream 650. Pokrenut 2012. godine, ovaj poslovni mlazni motor s dva motora prvi je komercijalni zrakoplov koji koristi kritičnu kontrolnu površinu izrađenu od termoplastičnih kompozita.
Desetljećima Airbus (Toulouse, Francuska) uspješno koristi termoplastične kompozite na čelu svoje A300 obitelji zrakoplova, ali to nisu kritične kontrolne površine. Ako vodeći rub padne s aviona, tada zrakoplov još uvijek nema problema i svi su sigurni. Ako kritična kontrolna površina ne uspije, vjerojatnost katastrofalnog slijetanja dramatično će se povećati.
Termoplastični kompoziti nisu uzeti u obzir za uporabu u kritičnim ili glavnim strukturnim komponentama u zrakoplovima dugi niz godina. Postoji nekoliko razloga za to. Prije svega, termoset plastika nalazi se u komfornoj zoni mnogih ljudi - oni su strukturno stabilni i imaju bazu leta za dozvolu za više od 40 godina. Primjena kontinuiranih vlaknastih kompozita gotovo je u potpunosti oko konstrukcije termosetne smole. Veći kompozitni proizvođači koriste autoklave (sada OOA peći) i druge termo pogonske opreme. Uz baze podataka i kapitalnu opremu usredotočenu na termoizolacije, većina kompozitnih inženjera živi u termoset komfornim zonama kroz cijelu karijeru. Dizajnirali su ili prilagodili proces oko malog broja pripremljenih prepregs certificiranih letom. Tehničari radionice su specijalizatori vakuumske vrećice temeljeni na vezivanju ili drugim procesima za upotrebu termoizola. Kupci žele koristiti samo termoset plastiku jer ne znaju ništa o "egzotičnim" materijalima koji se nazivaju termoplastici.
U neizbježnoj zajednici, ova zona udobnosti glavni je razlog sporog napretka zrakoplovne industrije u korištenju prednosti termoplastike. Čak i kada je poroznost termoplastičnog prepreg manja od 0,5%, a neki od njih isti, a dijelovi AFP-a izrađeni od prepreg imaju sličnu poroznost, neki ljudi još uvijek žele staviti konačni dio u autoklav kako bi se osiguralo konsolidiranje. Ups, čak i neki inženjeri koji su iskusni u termoplastičnim kompozitima žele osigurati sigurnost integracije kroz autoklave. Ako se u bazi nalazi termoplastični kompozit, to može biti autoklav-konsolidirani PEEK. Kada to učinite, gubite prednost cijena od termoplastika.
Vratite se na G650. Dizalo i vertikalni kormilo izrađeni su od ugljikovih vlakana / PPS kompozita, a zatim se montiraju pomoću indukcijskog zavarivanja koristeći FAA-ov certificirane procese. Ova rečenica opisuje tri prekretnice vezane uz ove dijelove. Prvo, dizali i kormilari su presudni za održavanje nadzora nad zrakoplovom, a FAA ih neće ovjeriti ako nema značajnih dokaza o učinkovitosti. Drugo, uporaba PPS (a ne poliketona) u kritičnim dijelovima gotovo je nezamisliva pri projektiranju tih struktura. Naravno, PPS se koristi za vodeći rub, ali temperatura staklastog prijelaza (Tg) smole je samo 90 ° C. Na vrućem ljetnom danu u pustinji Mojave, na zrakoplovima blizu ispušnih plinova, može se utvrditi da će temperatura površine materijala biti opasno blizu 90 ° C.
Srećom, PPS (i poliketoni) su polukristalinični polimeri. Struktura lanca unutar polimera omogućuje im održavanje velikog dijela njihove čvrstoće i krutosti iznad njihovog Tg. Obrnuto, kada je materijal koji se stvrdnjava, kao što je epoksi smola, izložen temperaturi iznad Tg, raspada. Zapravo, PPS se već dugi niz godina koristi u automobilskim aplikacijama gdje gustoća vozila premašuje 140 ° C. Stariji kompozitni inženjer (poput mene) teško bi odabrao matrični materijal koji bi mogao biti veći od njegovog Tg. Ali neki mladi i napredni inženjeri koji to ne znaju čine ga uspjeha, što je važan korak.
Sada je treći korak. Glavna prednost termoplastika je taj što se mogu zavarivati, eliminirajući potrebu za lijepljenjem i zakivanje, kao i troškovima i težinskim problemima povezanim s njima. Za FAA certificirane varove, kritični termoplastični kompoziti moraju biti dokazani da zadovoljavaju specifikacije svaki put. Tvrtka KVE Composites (The Hague, Nizozemska) koristila je TenCate Advanced Composites za razvoj procesa zavarivanja (Nijverdal, Nizozemska) CETEX laminirana prepreg za proizvođača komponenti Fokker Technologies (The Hague, Nizozemska). (Pogodite gdje? Da, oni koji su na vrhu serije A300.) Dovoljno je biti certifikat FAA. (Kao strani napomena, svaki termoplastični kompozitni inženjer trebao bi zahvaliti Bogu za nizozemce, ali ovo je tema druge dane.)
Stoga, iako su glavni tehnički ciljevi Gulfstreama bili u proizvodnji prije više od pet godina, zašto industrija zrakoplovnih kompozicija još uvijek djeluje u termosetnoj komfornoj zoni? Jedan od razloga je obrazovni jaz: Prije nekoliko godina pridružio sam se skupnoj raspravi SAMPE-a s profesorom na jednom od glavnih američkih sveučilišta, a nastavni plan i program sveučilišta bio je težak. Jedan od njegovih slajdova izjavio je da ključne letne površine izrađene od termoplastičnih kompozita nisu korištene u proizvodnji. Kad sam bio moj red, pokazao sam Gulfstream na slajdu i shvatio da sam izgubio potencijalnog akademskog prijatelja. Uopće nije znao. Ako je on s europskog sveučilišta, možda će to znati.
Anti-termoplastična pristranost u Sjedinjenim Američkim Državama nije samo zbog nedostatka znanja, već i zbog toga što nisu unutar zone udobnosti. Tijekom 1980-ih, termoplastični kompoziti oglašavani su u vojnim aplikacijama, a kad nisu uspjeli, kao i većina ulaznih tehnologija učinio kada su prvi pokušali, oni su stvarno loše rap. Smanjen je razvoj visokoučinkovitih termoplastičnih kompozita u Sjedinjenim Državama. Za razliku od toga, Airbus i nizozemska tvrtka ulažu snažno u razvoj termoplastičnih kompozita i počeli koristiti veliku količinu materijala već u zračnom prostoru Airbus A320. Usput, Fokkerov trenutni kormilar sličan je kormilu koji je stavljen u proizvodnju za više Gulfstream zrakoplova.
Gdje je sljedeći termoplastični? Budući da termoplastične prepreke omogućuju potpunu automatizaciju složenih oblika, poboljšane performanse i potpune reciklaže (iako ne svi za koje vjerujem da su to vjerovali) i smanjene troškove, oni su održiv pristup. Nedavno sam čuo da stručnjaci iz industrije tvrde da se kućišta osigurača od termoplastičnih kompozita s automatskim postavljanjem vlakana moraju još uvijek autoklavirati kako bi se osigurala potpuna konsolidacija. Ovaj prikaz zanemaruje dvije ključne točke. Prvo, neke termoplastične trake za zrakoplovnu industriju imaju vrlo nisku poroznost (<0,5%, proizvedene="" u="" sad-u)="" i="" samo="" će="" biti="" bolje="" i=""> Drugo, s obzirom na nedavni značajni napredak u automatizaciji podrške umjetnoj inteligenciji, upravljanje kvalitetom AFP procesa u realnom vremenu vrlo je realno i vrlo blizu. Zašto to Toray radi (glavni proizvođač termoizolacijskih proizvoda tvrtke Boeing) ulaže više od milijardu dolara u specijaliziranu tvrtku TenCate Advanced Composites (Morgan Hill, Kalifornija) za termoplastiku? Moja predviđanja? Sutra će trupa i / ili novi srednji zrakoplov biti izrađeni od termoplastičnih kompozita i dovršit će se 2025. godine.
-------------------------------------------------- -------------------------------------------------- --------------
XIAMEN LFT KOMPONENTNI PLASTIC CO. LTD.
Fokus na (LFT-G, LFRT) R & D i proizvodnja: PA, PP, TPU, PPS, PBT, PPA, PEI, PEEK dugo staklenih vlakana i ugljičnih vlakana kontinuirana infiltracija termoplastične kompozitne armature serije inženjering plastika.To se može koristiti u zrakoplovstvu, automobilsku, medicinsku opremu, sportsku opremu, kućanske aparate i druge lagane i ekonomične polustrukturne dijelove koji zahtijevaju tržišta visokih performansi.
Ako trebate više informacija, slobodno me kontaktirajte.
Mike Lee
E-adresa: sale02@lfrtplastic.com
Mobilni telefon: + 86-180-5026-9764 (wechat / whatsapp / skype)
Web stranica: www.lfrt-plastic.com
Dodajte: No.27 Hongxi Road, Tiangong Chuangxin Tehnološki park, Grad Maxiang, Xiang'an Dist., Xiamen, Fujian, Kina.
