Victrex и Electroimpact достигают скорости 4000 дюймов/мин AFP с термопластиковыми композитами

Photo Credit: Victrex

В шаге к производству крупномасштабных авиакосмических компонентов из термопластиковых композитов, провайдер полимерных решений Victrex (Кливлис, Великобритания) и специалист по автоматизации и оснастке Electroimpact (Мукilteо, Вашингтон, США) недавно объявили, что достигли скоростей укладки 4000 дюймов в минуту (IPM), используя технологию автоматизированной укладки волокна (AFP) Electroimpact и унинаправленную (UD) ленту VICTREX AE 250 низкотемпературно плавикого полиарилетекетона (LMPAEK).

Технология AFP Electroimpact была усилена внедрением новой лазерной системы нагрева; UD лента VICTREX AE 250 — это высокопроизводительная термопластиковая композитная препрег-лента, спроектированная Victrex для имеющей механические, физические и химические резистентные свойства, типичные для семейства полимеров полиарилетекетон (PAEK), таких как PEEK, но с на 40°C более низкой кристаллической температурой плавления, 305°C.

«Значимость обработки термопластиковой UD ленты на скоростях укладки 4000 IPM с [лазером Variable Spot Size (VSS) Electroimpact] заключается в том, что впервые, насколько нам известно, термопластики способны достичь скоростей укладки термореактивных смол. Эти разработки могут помочь устранить необходимость автоклавного отвердевания и предлагают большие и новые преимущества пропускной способности для термопластиков». — объясняет Майкл Ассади, главный инженер Electroimpact.

По словам Джеймса Майерса, главы R&D Victrex, «Низкотемпературная технология плавления — ключевой дифференциатор в оптимизации для AFP». 305°C температура плавления этого продукта, в частности, добавляет он, «позволяет высокопроизводительные свойства других полимеров PAEK при более низкой энергии на лазере, с правильными уровнями консолидации для авиакосмической. Кроме того, экстремально высокая импрегнированность UD ленты, согласованность в терминах ширины и толщины и длинные непрерывные длины без спайков — факторы, способствующие быстрой укладке».

По словам Майерса, этот продукт оптимизируется для производственной эффективности в нескольких автоматизированных процессах, включая AFP, автоматизированную укладку ленты (ATL) и непрерывное компрессионное формование (CCM). «Пока материальная платформа все еще в разработке, есть возникающий потенциал для крупных высокопроизводительных структурных применений, работающих в требовательных средах, где быстрая/высокообъемная производственная скорость — ключевое требование», — добавляет он. «Мы еще не нашли ограничения материала в традиционных AFP/ATL обрабатывающих средах».

Этот уровень скорости в настоящее время сообщается для внеавтоклавной (OOA) консолидации, хотя по словам Майерса, команда также пробует ин-ситу обработку на объекте Electroimpact, «чтобы создать безпористые ламинаты в один шаг». К этому Ассади добавляет: «В терминах скорости, ин-ситу консолидация ограничена кристаллизацией материала и автоадгезией для достижения требуемых свойств. Преимущество пропускной способности/эффективности, конечно, в том, что нет дополнительного шага консолидации».

Victrex сообщает, что тестовая программа, сравнивающая несколько разных материалов, продемонстрировала, что UD лента Victrex LMPAEK доставила лучшую производительность, производя безпористые ламинации, включая наиболее размерно равномерное и ровное распределение волокна в смоле.