Victrex, Daher, достижение контрольной точки для авиационных панелей из термопласта нового поколения

Фото:Victrex

20 октября стало известно, что Victrex (Thornton Cleveleys, Великобритания) в сотрудничестве с французским производителем самолетов и поставщиком оборудования Daher (Wissous, Франция) произвел 176-слойную конструкционную авиационную панель из ламината толщиной 32 миллиметра (1,26 мм). дюймы). Обе компании отмечают, что сотрудничество является результатом потребности в более быстром производстве самолетов. Решением могло бы стать повышение производительности за счет использования композитных структурных компонентов, таких как панели и кронштейны.

С использованием термопластичного композита на основе полиарилэфиркетона (PAEK) VICTREX AE 250 и технологии автоматизированного размещения волокон (AFP) с последующим уплотнением в печи и вакууме или вне автоклава (OOA) полученная термопластичная панель, как утверждается, демонстрирует, что это действительно так. возможно получить ламинаты аэрокосмического качества с обработкой OOA в толщинах, которые ранее были недостижимы. По словам Victrex, это может дать ключевые преимущества для мировой аэрокосмической промышленности в основных конструкционных приложениях.

Размеры панели составляют 120 на 60 сантиметров (47 на 24 дюйма) при толщине 32 миллиметра (1,3 дюйма), что делает ее значительно толще, чем у традиционных плоских панелей, при этом демонстрируя возможность использования подкладок и переменной толщины с качеством, приемлемым для оценка и тестирование. Исключительная толщина 176-слойной конструкции достигается за счет укладки высококачественной однонаправленной (UD) термопластичной ленты AFP, которая требует только уплотнения, а не отверждения в автоклаве. VICTREX AE 250 UDT, говорит Victrex, консолидация с использованием нагреваемых инструментов также может значительно сократить время производства.

«Новая композитная панель соответствует стандартам аэрокосмической промышленности в отношении пористости, кристалличности, уплотнения и материалов для склеивания слоев, что является ключом к будущему аэрокосмической промышленности. Помимо снижения веса, расхода топлива и эксплуатационных расходов, они обеспечивают более высокую производительность и намного лучше влияют на окружающую среду », - говорит Доминик Байи, вице-президент Daher по исследованиям и разработкам. «Поскольку авиационная промышленность прогнозирует потребность в более чем 40 000 новых самолетов в течение следующих 20 лет, производство просто должно ускориться, чтобы удовлетворить этот уровень спроса».

В частности, технические характеристики панели включают незначительную пористость или ее отсутствие, менее 1%, а степень кристалличности составляет 25-30%. Согласно Victrex, как и следовало ожидать от 176-слойной ламинатной структуры, соединение между композитными слоями нацелено на достижение необходимой прочности на межслойный сдвиг (ILSS), четко определяя очень высокую механическую прочность панели, в которой пустоты устраняются за счет поддерживаются высокое качество и механическая целостность процесса AFP.

Кроме того, VICTREX AE 250 UDT можно обрабатывать при температуре 280 ° C (536 ° F) с последующим циклом печи. Он имеет относительно низкую температуру плавления 305 ° C (517 ° F), а не 345 ° C (653 ° F) PEEK, хорошо известного высокоэффективного полимера из семейства PAEK. Компания заявляет, что это явное преимущество автоматизированной обработки термопластов, ускоряющее процесс склеивания и повышающее общую эффективность производства самолетов.

Дополнительные убедительные преимущества материала включают в себя до 5 раз более высокую удельную прочность и удельную жесткость и до 4 раз более высокое сопротивление усталости по сравнению с металлами. Устойчивость к коррозии, обработка и теплоизоляция также улучшаются, в то время как ударная и химическая стойкость, а также устойчивость к повреждениям будут такими же, как у металлов. Кроме того, в отличие от термореактивных растворов, композиты PAEK полностью пригодны для вторичной переработки, имеют до 10 раз лучшую стойкость к повреждениям, при этом обладают большей химической стойкостью, усталостными характеристиками и свойствами FST (пламя / дым / токсичность), и при этом соответствуют прочности и жесткости термореактивных материалов. .

Ключевые особенности композитов VICTREX AE 250 также включают выдающиеся характеристики при высоких температурах и термическую стабильность, химическую стойкость в широком диапазоне к аэрокосмическим жидкостям и газам и отличную стойкость к гидролизу и коррозии.

«Здесь мы видим легкие свойства нашей ленты и быстрый процесс AFP, разработанный Coriolis Composites [Queven, Франция], который предоставляет все захватывающие возможности замены металла термопластичными композитами в далеко идущих масштабах в конструкции самолетов. В то же время «Это также может способствовать сокращению производственных невыполненных заказов, которые сейчас мешают авиастроению из-за растянутых графиков сборки, которые могут составлять от семи, восьми или девяти лет», - комментирует Тим ​​Херр, директор по аэрокосмической отрасли в Victrex. «Работа над этим новаторским проектом была продуктивной и захватывающей, и мы уверены, что он поможет в буквальном смысле сформировать авиастроение и авиастроение будущего».