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威格斯飞机面板上的聚芳醚酮(PAEK)热塑性复合材料的开发和应用
发布时间:2020-10-26 13:10:08
摘要:据报道,10月20日,威格斯(英国Thornton-Cleveleys)和法国飞机制造商和设备供应商达赫(法国Wissous)生产了一块176层层压结构飞机面板,厚度为32毫米(1.26英寸)。 两家公司都指出,这种合作是由于需要更快的飞机生产。

据报道,10月20日,威格斯(英国Thornton-Cleveleys)和法国飞机制造商和设备供应商达赫(法国Wissous)生产了一块176层层压结构飞机面板,厚度为32毫米(1.26英寸)。 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,使用复合结构部件(例如面板和支架)来提高生产率是解决方案。 Victrex使用基于Victrex AE 250聚芳醚酮(PAEK)和自动纤维铺放(AFP)处理技术的热塑性复合材料,然后通过烤箱和真空或超高压灭菌(OOA)进行固结,据说所得的热塑性塑料面板证明它是一种航空质量的层压板,可以通过OOA处理获得,从而获得以前无法达到的厚度。据威格斯(Victrex)称,这可能为全球航空航天工业提供主要结构应用方面的关键优势。面板尺寸为120 x 60厘米(474 x 24英寸),厚度为32毫米(1.3英寸),比传统平板要厚得多。同时,它还展示了层压板填充和可变厚度的能力,并且质量可以满足评估和测试。

 176层结构的特殊厚度可以通过AFP和高质量单向(UD)胶带的铺设来实现,从而消除了高压釜固化的需要,因此,与现有技术相比,这可能具有显着的工业成本优势。 Victrex说,借助Victrex AE 250 UDT,使用加热工具进行集成还可以大大减少生产时间。新面板符合航空航天业的孔隙率,结晶度,固结度和板层粘合标准。 “这种新型复合板的孔隙率,结晶度,固结性和层粘结性满足航空航天业的要求行业标准。材料是航空航天业未来的关键。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年内需要超过40,000架新飞机,为了满足这一需求水平,必须加快生产。 “具体地说,面板的工程规格几乎没有孔隙率或孔隙率小于1%,且结晶度为25-30%。根据Victrex的预期,176层层压结构复合材料层之间的粘合力旨在获得必要的层间剪切强度(ILSS),该强度清楚地描述了面板的极高机械强度;该结构可通过AFP工艺消除空隙,并保持高质量和机械完整性;此外,还可加工Victrex AE 250 UDT在随后的280°C(536°F)的烤箱循环中,它在-305°C(-517°F)时具有相对较低的熔点,而不是PEEK(在PEEK系列中众所周知) )在345°C(653°F)的温度下。该公司表示,这是自动化热塑性加工的显着优势,它可以加快粘合过程并提高飞机生产的整体效率。优点包括比强度和比刚度高5倍,抗疲劳性高4倍。耐腐蚀性,可加工性和隔热性也得到了改善,而耐冲击性,耐化学性和耐损伤性金属相似。

此外,与热固性解决方案相比,PAEK复合材料可以完全回收利用,抗损伤性提高多达10倍,同时具有更高的耐化学性,疲劳性能和FST(火焰)/烟/毒性)性能,并且仍然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,对航空航天流体和气体的广泛耐化学性以及出色的耐水解性和耐腐蚀性。 “我们在这里看到的是胶带的轻质性能和科里奥利复合材料公司(法国奎芬)开发的快速AFP工艺,这在飞机设计领域带来了热塑性复合材料替代金属的应用。所有令人兴奋的可能性。时间还可以减少生产积压,现在由于七到八年的装配时间表,飞机制造陷入困境。”威格斯航空航天总监蒂姆·赫尔(Tim Herr)说。 “这个开创性项目的结果是富有成果的和令人兴奋的,我们相信它将真正帮助塑造飞机和飞机工业的未来。”

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