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威格斯聚芳醚酮PAEK热塑性复合材料在飞机面板上的开发应用

2021年07月06日 商洛机械设备网

威格斯聚芳醚酮(PAEK)热塑性复合材料在飞机面板上的开发应用

威格斯(英国Thornton-Cleveleys)与法国飞机制造商和设备供应商Daher(法国Wissous)合作生产了厚度为32毫米( 1.26英寸)的176层层压结构飞机面板。

两家公司都指出,这种合作是由于需要更快的飞机生产。例如,使用诸如面板和托架之类的复合结构部件来提高生产率是解决方案中国化工网okmart.com。

威格斯

使用基于Victrex AE 250聚芳醚酮(PAEK)的热塑性复合材料和自动纤维铺放(AFP)处理技术,然后进行烤箱和真空或超高压灭菌(OOA)固结,据说所得的热塑性面板证明它是通过OOA加工获得以前无法达到的厚度,可以实现航空航天质量的层压板。

据威格斯(Victrex)称,这可能为全球航空航天工业在主要结构应用中提供关键优势。

面板尺寸为120乘60厘米(474乘24英寸),厚度为32毫米(1.3英寸),比传统平板要厚得多,同时还展示了层板衬垫和可变厚度的能力,质量可满足评估和测试。

176层结构的特殊厚度可通过AFP和高质量单向(UD)胶带的铺设来实现,从而消除了对高压釜固化的需要,因此,与现有技术相比,潜在的重大工业成本优势。

Victrex说,使用Victrex AE 250 UDT,使用加热工具进行整合也可以大大缩短生产时间。

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新面板符合航空工业的孔隙率、结晶度、固结度和板层粘合标准。

“这种复合材料新面板的孔隙度,结晶度,固结和板层粘结满足航空航天工业标准。材料是航空航天工业未来的关键。除了减轻重量,减少燃料消耗和降低运营成本外,它们还可以提高生产率,并更好地保护环境。”

Daher研发副总裁Dominique Bailly说。“由于航空业预计在未来20年内将需要超过40,000架新飞机,因此,要满足这一需求水平,就必须加速生产。”

具体来说,面板的工程规格包括几乎没有孔隙或孔隙率小于1%,结晶度为25-30%。据威格斯(Victrex)所述,正如预期的一样,176层层压板结构复合层之间的粘合旨在获得必要的层间剪切强度(ILSS),从而清楚地描述了面板的极高机械强度,该结构通过AFP工艺消除了空隙,并保持了高质量和机械完整性。

此外,Victrex AE 250 UDT可在随后的烘箱循环280℃(536°F)进行处理。它在-305°C(-517°F)时具有相对较低的熔点,而不是PEEK(PEEK系列中众所周知的高性能聚合物)的345°C(653°F)。

该公司表示,这是自动化热塑性加工的显着优势,可加快粘合过程并提高飞机生产的整体效率。

与金属相比,其他引人注目的材料优势包括比强度和比刚度高5倍,耐疲劳性高4倍。耐腐蚀性,加工性和隔热性也得到了改善,而抗冲击性,耐化学性以及耐损伤性与金属相似。

此外,与热固性解决方案相比,PAEK复合材料可完全回收利用,具有高达10倍的更好的耐损伤性,同时具有更高的耐化学性,疲劳性能和FST(火焰/烟熏/毒性)性能,并且仍与热固性材料的强度和刚度匹配。

Victrex AE 250复合材料的关键特性还包括出色的高温性能和热稳定性,对航天流体和气体的广泛耐化学性以及出色的耐水解和耐腐蚀性能。

“我们在这里看到的是我们胶带的轻质性能和由法国科里奥利复合材料公司(法国奎文市)开发的快速AFP工艺,为飞机设计领域带来了用热塑性复合材料替代金属的所有令人兴奋的可能性。

这段时间还可以减少生产积压,现在由于七到八年不等的装配时间表,使飞机制造陷入困境。”威格斯航空航天总监Tim Herr说道。“这个开拓性项目的工作成果丰硕,令人兴奋,我们相信它将真正的帮助塑造未来的飞机和飞机工业。