Nylig har termoplastisk kompositter en viktig milepæl som få har lagt merke til. Gulfstream Aerospace (Savannah, GA, USA) levert til 300th Gulfstream 650. Lansert i 2012, er denne tomotors business jet den første kommersielle fly med en kritisk kontroll overflate laget av termoplast kompositter.
I flere tiår, Airbus (Toulouse, Frankrike) har brukt termoplastisk kompositter i forkant av familien sin A300-fly, men dette er ikke kritisk kontrolloverflater. Hvis forkanten faller av flyet, da flyet er fortsatt ingen problem og alle er trygt. Hvis kritiske kontroll overflaten mislykkes, vil sannsynligheten for en katastrofal landing øke dramatisk.
Termoplastisk kompositter har ikke vært vurdert for bruk i kritiske eller store strukturelle komponenter i fly i mange år. Det er flere årsaker til dette. Først av alt, thermoset plast er i komfort-sonen for mange mennesker - de er strukturelt stabil og har en flytur tillatelse database i over 40 år. Anvendelsen av kontinuerlig fiber kompositter er nesten helt rundt thermoset resin byggingen. Store sammensatte produsenter bruker autoklavene (nå oO: ovner) og andre thermoset drevet kapital-utstyr. Databaser og kapital-utstyr fokusert på thermosets, bor de fleste sammensatte ingeniører i thermoset komfortsoner i hele sin karriere. De utformet eller tilpasset en prosess for et lite antall ferdige flight sertifisert prepregs. Workshop teknikere er vakuum bagging spesialister basert på bånd eller andre prosesser for thermoset bruk. Kundene vil bare bruke thermoset plast fordi de ikke vet noe om "eksotiske" materialer kalt termoplast.
I en uunngåelig samfunnet er denne komfortsonen Hovedårsaken til langsom fremgang romfartsindustrien i å utnytte fordelene av termoplast. Selv når porøsitet av termoplastiske prepreg er mindre enn 0,5%, noe som er like, og AFP deler laget av prepreg har lignende porøsitet, ønsker noen folk fortsatt å plassere den siste delen i autoclave slik konsolidering. Oops, selv noen teknikere som er dyktige i termoplastisk sammensetninger som å sikre integrering gjennom autoklavene. Hvis en termoplastisk sammensatt finnes i databasen, kan det være en autoclave-konsolidert titt. Når du gjør dette, mister du prisfordel av termoplast.
Gå tilbake til G650. Heis og loddrett ror er laget av karbonfiber/PPS kompositt og deretter samlet av induksjon sveising med FAA-sertifisert prosesser. Denne setningen beskriver tre milepæler som er knyttet til disse delene. Først heiser og ror er avgjørende for å opprettholde kontroll over flyet, og FAA vil ikke bekrefte dem hvis det er ingen betydelig bevis. Andre er bruk av PPS (ikke polyketones) i kritiske deler nesten utenkelig når utforme disse strukturene. Selvfølgelig, PPS har blitt brukt for leading edge, men glass overgang temperaturen (Tg) av harpiks er bare 90 ° C. På en varm sommerdag i Mojave-ørkenen, på fly nær motoren eksos, kan en finne ut at materialet overflatetemperaturen blir farlig nær 90 ° C.
Heldigvis er PPS (og polyketones) halvt krystallinsk polymerer. Kjeden strukturen i polymer gjør det mulig for dem å opprettholde en stor del av deres styrke og stivhet over sine vs. derimot når en herdeplast materiale som en epoxy harpiks er utsatt til en temperatur over sin vs, det dekomponerer. Faktisk, har PPS vært brukt i mange år i bilindustrien der kjøretøyet tetthet overskrider 140 ° C. Ingeniør for eldre kompositt (som meg) ville ha en hard tid å velge en matrise materiale som kan være høyere enn sin vs. Men noen unge og oppkomling ingeniører som ikke vet bedre gjøre det fungere, som er en viktig milepæl.
Nå er den tredje milepælen. En stor fordel av termoplast er at de kan sveises, eliminerer behovet for bånd og riveting og kostnader og vekt problemer forbundet med disse. For FAA-sertifisert sveiser, må kritisk termoplastisk kompositter bevises for å møte spesifikasjoner hver gang. Gårdsmaskiner sammensetninger gruppe (Haag, Nederland) brukte TenCate avanserte sammensetninger for å utvikle den sveising prosessen (Nijverdal, Nederland) CETEX laminat prepreg komponent produsent Fokker teknologier (Haag, Nederland). (Gjett hvor? Ja, de i forkant av A300 serien.) Det er nok til å være FAA-sertifisert. (Som en side note, hver termoplastisk sammensatt ingeniør bør takke Gud for nederlandske, men dette er en dag med tema.)
Derfor, selv om Gulfstreams viktigste tekniske milepæler har vært i produksjon mer enn fem år siden, hvorfor aerospace kompositter industrien fortsatt opererer i komfortsonen thermoset? En grunn er utdanning gapet: et par år siden jeg sluttet en SAMPE paneldiskusjon med professor ved et stort amerikansk universitet, og universitetets kompositter læreplanen var tunge. En av sine lysbilder uttalt at viktige flight overflater laget av termoplast kompositter ikke ble brukt i produksjonen. Da var det min tur, jeg viste Gulfstream på lysbildet og skjønte at jeg mistet en potensiell akademiske venn. Han visste hele. Hvis han er fra en europeisk university, han vet.
Anti-termoplast skjevhet i USA er ikke bare på grunn av mangel på kunnskap, men også fordi de ikke er i komfortsonen. I 1980, termoplastisk kompositter ble annonsert i militære applikasjoner, og når de ikke, som de fleste entry-level teknologier gjorde da de først prøvde, de fikk virkelig dårlig rap. Utviklingen av høy ytelse termoplastisk kompositter i USA har blitt redusert. Derimot Airbus og det nederlandske selskapet investert tungt i utviklingen av termoplastisk kompositter og begynte å bruke en stor mengde materiale så tidlig som på Airbus A320. Forresten, ligner Fokkers nåværende ror på roret som har blitt satt i produksjon for flere Gulfstream fly.
Hvor er termoplast neste? Fordi termoplastiske prepreg bånd aktiverer full automatisering av komplekse figurer, forbedret ytelse og full resirkulerbarhet (selv om ikke alle tror jeg har trodd dette) og reduserte kostnader, de er en levedyktig tilnærming. Jeg har nylig hørt at industri eksperter hevder at sikringen kropper laget av termoplast kompositter med automatisk fiber legging må autoklaveres å sikre fullstendig konsolidering. Denne visningen ignorerer to viktige punkter. Først har noen aerospace klasse termoplastisk tapes svært lav porøsitet (<0.5%, made="" in="" the="" us)="" and="" will="" only="" get="" better="" and="" better.="" second,="" in="" view="" of="" the="" recent="" significant="" advances="" in="" automation="" of="" artificial="" intelligence="" support,="" the="" real-time="" quality="" management="" of="" afp="" processes="" is="" very="" real="" and="" very="" close.="" why="" does="" toray="" do="" this="" (boeing's="" main="" thermoset="" prepreg="" supplier)="" invests="" more="" than="" $1="" billion="" in="" thermoplastics="" specialist="" tencate="" advanced="" composites="" (morgan="" hill,="" calif.)?="" my="" prediction?="" tomorrow's="" fuselage="" and/or="" new="" midsize="" aircraft="" will="" be="" made="" of="" thermoplastic="" composites="" and="" will="" be="" completed="" in="">
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
XIAMEN LFT KOMPOSITT PLAST CO, LTD
Fokus på (LFT-G, LFRT) R&D og produksjon:PA, PP, TPU, PPS, PBT, PPA, PEI, KIKKINGlenge glass fiber & karbonfiber kontinuerlig infiltrasjon termoplastisk sammensatt forsterkning serien engineering plast. Den kan brukes i fly, bil, medisinsk utstyr, sportsutstyr, hvitevarer og andre lette og kostnadseffektive semi strukturelle deler som krever høy ytelse markeder.
Hvis du trenger mer informasjon, kan du gjerne kontakte meg.
Mike Lee
Epost: sale02@lfrtplastic.com
Mobiltelefon: +86-180-5026-9764 (wechat / whatsapp / skype)
Nettsted:www.lfrt-Plastic.com
Add:no.27 Hongxi Road, Tiangong Chuangxin teknologiparken, Maxiang Town, Xiang'an Dist., Xiamen Folkerepublikken Kina.
