Fréttir

Langt treyst á hitauppstreymi kolefni trefjarefni til að búa til mjög sterka samsettan burðarhluta fyrir flugvélar, Aerospace OEM eru nú að faðma annan flokk kolefnis trefjarefna þar sem tæknilegar framfarir lofa sjálfvirkri framleiðslu á nýjum hlutum sem ekki eru t-hiti á miklu magni, litlum tilkostnaði og léttari þyngd.

Þó að hitauppstreymi kolefnis trefjar samsettur efni „hafi verið í langan tíma“, aðeins nýlega gátu framleiðendur flugsýringar íhugað víðtæka notkun þeirra við gerð flugvélar, þar með talið aðal byggingarhluta, sagði Stephane Dion, VP verkfræði við Advanced Structures Unit Collins Aerospace.

Hitauppstreymi kolefnis trefjar samsetningar bjóða hugsanlega upp á loft- og geisladreifum nokkra kosti yfir hitauppstreymi, en þar til nýlega gátu framleiðendur ekki gert hluti úr hitauppstreymi samsettum á háu verði og með litlum tilkostnaði, sagði hann.

Undanfarin fimm ár eru framleiðendur framleiðenda að líta út fyrir að búa til hluta úr hitauppstreymisefnum sem ástand kolefnis trefjar samsett hlutaframleiðsluvísindi þróuð, fyrst til að nota innrennsli plastefni og plastefni (RTM) tækni til að búa til flugvélar og síðan síðan og síðan Til að nota hitauppstreymi samsetningar.

GKN Aerospace hefur fjárfest mikið í því að þróa trjákvoða og RTM tækni sína til framleiðslu á stórum burðarhluta flugvéla á viðráðanlegu verði og á háu verði. GKN gerir nú 17 metra langa, eins stykki samsettan vængspar með því að nota plastefni innrennslisframleiðslu, samkvæmt Max Brown, VP tækni fyrir GKN Aerospace's Horizon 3 Advanced-Technologies Initiative.

Þungar samsettar fjárfestingar framleiðenda framleiðenda á undanförnum árum hafa einnig falið í sér að eyða beitt í þróunargetu til að leyfa mikið magn framleiðslu á hitauppstreymi, samkvæmt Dion.

Athyglisverðasti munurinn á hitauppstreymi og hitauppstreymisefnum liggur í þeirri staðreynd að hitauppstreymi verður að vera í frystigeymslu áður en það er mótað í hluta, og þegar það er mótað verður hitauppstreymi að gangast undir lækningu í margar klukkustundir í sjálfvirkni. Ferlarnir þurfa mikla orku og tíma og því hefur framleiðslukostnaður hitauppstreymis tilhneigingu til að vera mikill.

Lögun breytir sameindauppbyggingu hitauppstreymis samsett óafturkræft og gefur hlutanum styrk sinn. Hins vegar, á núverandi stigi tækniþróunar, gerir ráðuneyti einnig efnið í hlutanum óhentan fyrir endurnotkun í aðal burðarhluta.

Hins vegar þurfa hitauppstreymi ekki frystigeymslu eða bakstur þegar það er gert í hluta, samkvæmt Dion. Hægt er að stimpla þau í lokaform einfaldrar hluta - hvert krappi fyrir fuselage ramma í Airbus A350 er hitauppstreymi samsettur hluti - eða í millistig flóknara íhluta.

Hægt er að soðna hitauppstreymi saman á ýmsan hátt, sem gerir kleift að gera flókna, mjög lagaða hluta úr einföldum undirbyggingum. Í dag er framköllun suðu aðallega notuð, sem gerir aðeins kleift að búa til flata, þykkt hluti úr undirhlutum, að sögn Dion. Hins vegar er Collins að þróa titrings- og núnings suðutækni til að taka þátt í hitauppstreymishlutum, sem einu sinni löggilti það reiknar með að það muni að lokum leyfa því að framleiða „sannarlega háþróaða flókin mannvirki,“ sagði hann.

Hæfni til að suða saman hitauppstreymi til að búa til flókin mannvirki gerir framleiðendum kleift að eyða málmskrúfunum, festingum og lömum sem krafist er af hitauppstreymishlutum til að sameina og leggja saman og skapa þar með að draga úr þyngdaraukningu um 10 prósent, brúnt mat.

Enn, hitauppstreymi samsetningar tengjast betur málmum en Thermoset Composites, samkvæmt Brown. Þrátt fyrir að R & D iðnaðar sem miða að því að þróa hagnýt forrit fyrir þá hitauppstreymiseiginleika er áfram „á viðbúnaðarstigi fyrir þroska snemma á þroska,“ gæti það að lokum látið Aerospace Engineers hanna hluti sem innihalda blendinga hitauppstreymis og málm samþætta mannvirki.

Ein möguleg forrit gæti til dæmis verið eins stykki, léttir farþegasæti í flugi sem inniheldur allar málm-byggðar rafrásir sem þarf til að viðmótið notaði af farþeganum til að velja og stjórna valkostum sínum í afþreyingarmöguleikum, sætisljósum, kostnaðarviftu sem aðdáandi notar. , rafrænt stjórnað sætisgjald, ógagnsæi glugga skugga og aðrar aðgerðir.

Ólíkt hitauppstreymi, sem þarf að lækna til að framleiða stífni, styrk og lögun sem krafist er frá þeim hlutum sem þeir verða gerðir, breytast sameindavirki hitauppstreymis samsettra efna ekki í hluta, samkvæmt Dion.

Fyrir vikið eru hitauppstreymisefni mun meira beinbrot við högg en hitauppstreymi og bjóða upp á svipaða, ef ekki sterkari, uppbyggingu hörku og styrk. „Svo þú getur hannað [hlutar] að miklu þynnri mælum,“ sagði Dion, sem þýðir að hitauppstreymishlutar vega minna en allir hitauppstreymishlutar sem þeir skipta út, jafnvel fyrir utan viðbótarþyngdina sem stafar af því að hitauppstreymishlutar þurfa ekki málmskrúfur eða festingar .

Endurvinnsla hitauppstreymishluta ætti einnig að reynast einfaldara ferli en endurvinnslu hitauppstreymishluta. Við núverandi tækni (og í nokkurn tíma) koma óafturkræfar breytingar á sameindauppbyggingu framleiddar með því að lækna hitauppstreymi efni í veg fyrir notkun endurunnins efnis til að gera nýja hluta af samsvarandi styrk.

Endurvinnsla hitauppstreymishluta felur í sér að mala kolefnistrefjarnar í efninu í litlar lengdir og brenna trefjar og resin blönduna áður en það endurvinnslu það. Efnið sem fæst til endurvinnslu er skipulagslega veikara en hitauppstreymisefnið sem endurunninn hlutinn fékk, svo að endurvinnsla hitauppstreymishluta í nýja breytir venjulega „afleiddri uppbyggingu í háskólanám,“ sagði Brown.

Aftur á móti, vegna þess að sameindavirki hitauppstreymishluta breytast ekki í hlutaframleiðslu og hlutum sem tengjast ferlum, er einfaldlega hægt að bráðna þá niður í fljótandi formi og endurvinnsla í hluta eins sterk og frumritin, samkvæmt Dion.

Flughönnuðir geta valið úr breitt úrval af mismunandi hitauppstreymi sem hægt er að velja úr í hönnun og framleiðsluhlutum. „Hægt er að fella ansi breitt úrval af kvoða“ sem hægt er að fella einvíddar koltrefjaþráðir eða tvívíddar vefa, sem framleiðir mismunandi efniseiginleika, sagði Dion. „Mest spennandi kvoða eru lágbráðnar kvoða,“ sem bráðna við tiltölulega lágt hitastig og því er hægt að móta og myndast við lægra hitastig.

Mismunandi flokkar hitauppstreymis bjóða einnig upp á mismunandi stífni eiginleika (há, miðlungs og lágt) og heildar gæði, samkvæmt Dion. Mesta gæði kvoða kosta mest og hagkvæmni táknar Achilles hæl fyrir hitauppstreymi í samanburði við hitauppstreymi. Venjulega kosta þeir meira en hitauppstreymi og framleiðendur flugvélar verða að huga að þeirri staðreynd í útreikningum á kostnaði við kostnað/ávinning, sagði Brown.

Að hluta til af þeim sökum munu GKN Aerospace og aðrir halda áfram að einbeita sér mest að hitauppstreymi þegar þeir framleiða stóra burðarhluta fyrir flugvélar. Þeir nota nú þegar hitauppstreymisefni víða til að búa til smærri burðarhluta eins og Empennages, stýri og spilla. Fljótlega, þó að framleiðendur muni nota þá mun víðtækari-sérstaklega með miklum rúmmálum, framleiðendur munu nota þá mun víðar-sérstaklega á hinum uppsprettu Evtol UAM markaði, ályktaði Dion.

koma frá Ainonline