U međuvremenu, termoplastični kompoziti imaju važnu prekretnicu koju su malo primetili. Gulfstream Aerospace (Savannah, GA, SAD) je isporučio 300. Gulfstream 650. Ovaj lansirni dvotaktni poslovni mlaz je 2012. godine prvi komercijalni avion koji koristi kritičnu kontrolnu površinu napravljenu od termoplastičnih kompozita.
Već decenijama, Airbus (Toulouse, Francuska) uspešno je koristio termoplastične kompozite na čelu aviona A300, ali to nisu kritične kontrolne površine. Ako se vodeća ivica pada sa aviona, tada avion još nije problem i svi su sigurni. Ako kritična kontrolna površina ne uspe, verovatnoća katastrofalnog sletanja dramatično će se povećati.
Termoplastični kompoziti nisu razmatrani za upotrebu u kritičnim ili većim strukturnim komponentama u avionu već dugi niz godina. Za to postoji više razloga. Prvo, termosetske plastike su u zoni udobnosti mnogih ljudi - strukturno su stabilne i imaju bazu podataka o dozvolama za letove već više od 40 godina. Primena kompozita od neprekidnih vlakana skoro je u potpunosti u vezi sa konstrukcijom termosetne smole. Glavni kompozitni proizvođači koriste autoklavove (sada OOA pećnice) i drugu opremu za upravljanje termosetom. Pored baze podataka i kapitalne opreme fokusirane na termosete, većina složenih inženjera živi u termoset komfornim zonama tokom svoje karijere. Oni su dizajnirali ili prilagodili proces oko malenog broja gotovih prevezanih letjelica. Tehničari radionice su specijalisti za vakuumsko pakovanje na bazi vezivanja ili drugih procesa za termoset. Kupci žele da koriste termoset plastiku jer ne znaju ništa o "egzotičnim" materijalima koji se zovu termoplastika.
U neizbežnoj zajednici, ova zona udobnosti je glavni razlog za spor napredak aerospace industrije u korišćenju prednosti termoplastike. Čak i kada je poroznost termoplastičnog preprega manja od 0,5%, od kojih su neke ista, a dijelovi AFP napravljeni od preprega imaju sličnu poroznost, neki ljudi i dalje žele da postave završni deo u autoklavu kako bi osigurali konsolidaciju. Ups, čak i neki inženjeri koji su stručeni za termoplastične kompozite, kako bi osigurali sigurnost integracije putem autoklava. Ako se u bazi podataka pronađe termoplastični kompozit, može biti autoklav-konsolidovani PEEK. Kada ovo uradite izgubite cenovnu prednost termoplasta.
Vratite se na G650. Lift i vertikalni krmač su napravljeni od kompozita od ugljeničnih vlakana / PPS, a zatim se montiraju indukcijskim zavarivanjem pomoću FAA sertifikovanih procesa. Ova rečenica opisuje tri prelaza koji se odnose na ove delove. Prvo, liftovi i kruti su od presudnog značaja za održavanje kontrole nad avionom, a FAA ih neće sertifikovati ako nema značajnih dokaza o performansama. Drugo, upotreba PPS-a (ne poliketona) u kritičnim dijelovima je skoro nezamisliva prilikom projektovanja ovih struktura. Naravno, PPS se koristi za prednju ivicu, ali temperatura stakla (Tg) smole je samo 90 ° C. U vrućem ljetnom danu u pustinji Mojave, na avionima u blizini izduvnih gasova, može se utvrditi da će temperatura površine materijala opasno biti blizu 90 ° C.
Srećom, PPS (i poliketoni) su polukristalni polimeri. Struktura lanca unutar polimera omogućava im da održavaju veliki dio njihove čvrstoće i čvrstoće iznad Tg. Nasuprot tome, kada je materijal za termosetiranje, kao što je epoksidna smola, izložen temperaturi iznad Tg, ona se raspada. Zapravo, PPS se već dugi niz godina koristi u automobilskim aplikacijama gde gustina vozila prelazi 140 ° C. Stariji kompozitni inženjer (poput mene) bi teško odabrao matrični materijal koji bi mogao biti veći od Tg-a. Međutim, neki mladi i inžurni inženjeri koji ne znaju bolje rade na tome, što je važna prekretnica.
Sada je treći prekretnicu. Velika prednost termoplasta je u tome što se mogu zavariti, eliminišući potrebu za lepljenjem i zakivanjem i troškovima i težinom povezanim sa ovim. Za zavarene FAA sertifikate, kritički termoplastični kompoziti moraju biti dokazani da zadovoljavaju specifikacije svaki put. Grupa KVE Composites (Hag, Holandija) je koristila TenCate Advanced Composites za razvoj procesa zavarivanja (Nijverdal, Holandija) CETEX laminatni prepreg za proizvođača komponenti Fokker Technologies (Hag, Holandija). (Pogodite gde? Da, oni su na čelu serije A300.) Dovoljno je biti certificiran FAA. (S druge strane, svaki termoplastični kompozitni inženjer bi trebao zahvaliti Bogu na holandskom, ali ovo je tema drugog dana.)
Stoga, iako su glavne tehničke prekretnice kompanije Gulfstream bile u proizvodnji pre više od pet godina, zašto industrija vazduhoplovnih kompozita i dalje radi u termosetskoj komfornoj zoni? Jedan od razloga je nedostatak obrazovanja: Pre nekoliko godina sam se pridružio panelu diskusije SAMPE sa profesorom na velikom američkom univerzitetu, a kurikulum univerziteta je bio težak. Jedna od njegovih slajdova je navela da ključne letačke površine napravljene od termoplastičnih kompozita nisu korištene u proizvodnji. Kada sam bio na vrhu, pokazao sam Gulfstream na klizaču i shvatio sam da sam izgubio potencijalni akademski prijatelj. Uopšte nije znao. Ako je sa evropskog univerziteta, možda zna.
Antimoplastična pristrasnost u Sjedinjenim Državama nije samo zbog nedostatka znanja, već i zbog toga što nisu u zoni udobnosti. 1980-ih, termoplastični kompoziti su oglašavani u vojnim aplikacijama, a kada nisu uspeli, kao što je većina tehnologija na početnom nivou uradila kada su se prvi put probali, postali su stvarno loši rap. U SAD-u je smanjen razvoj termoplastičnih kompozita visokih performansi. Za razliku od toga, Airbus i holandska kompanija su uložili veliki udeo u razvoj termoplastičnih kompozita i počeli da koriste veliku količinu materijala još ranije kao Airbus A320. Inače, Fokkerov sadašnji korm je sličan kormilu koji je pušten u proizvodnju za više aviona Gulfstream.
Gde je sledeća termoplasta? Budući da termoplastične trake preprega omogućavaju potpunu automatizaciju složenih oblika, poboljšane performanse i potpunu reciklibilnost (iako ne vjerujem svima za koje verujem) i smanjene troškove, oni su održivi pristup. Nedavno sam čuo da stručnjaci iz industrije tvrde da tela osigurača napravljena od termoplastičnih kompozita sa automatskim polaganjem vlakana moraju i dalje biti autoklavirana kako bi se osigurala potpuna konsolidacija. Ovaj prikaz ignoriše dve ključne tačke. Prvo, neke termoplastične trake iz vazduhoplovstva imaju veoma nisku poroznost (<0,5%, napravljene="" u="" sad-u)="" i="" samo="" će="" postati="" bolje="" i=""> Drugo, s obzirom na nedavni značajan napredak u automatizaciji podrške veštačkoj inteligenciji, upravljanje kvalitetom AFP procesa u realnom vremenu je vrlo stvarno i veoma blizu. Zašto Toray to radi (glavni snabdevač Boeingovog termosetskog preprega) ulaže više od milijardu dolara u specijaliste za termoplastiku TenCate Advanced Composites (Morgan Hill, Kalifornija)? Moje predviđanje? Sutrašnji trup i / ili novi srednji vazduhoplov će biti izrađeni od termoplastičnih kompozita i biće završeni 2025. godine.
-------------------------------------------------- -------------------------------------------------- --------------
XIAMEN LFT COMPOSITE PLASTIC CO., LTD.
Fokus na (LFT-G, LFRT) R & D i proizvodnja: PA, PP, TPU, PPS, PBT, PPA, PEI, PEEK dugotrajno staklenih vlakana i karbonskih vlakana kontinualne infiltracije termoplastične kompozitne ojačanja serije inženjering plastike. Može se koristiti u vazduhoplovstvu, automobilsku industriju, medicinsku opremu, sportsku opremu, kućne aparate i druge lagane i isplative polu-konstrukcione dijelove koji zahtevaju tržišta visokih performansi.
Ako vam je potrebno više informacija, slobodno me kontaktirajte.
Mike Lee
Email: sale02@lfrtplastic.com
Mobilni telefon: + 86-180-5026-9764 (wechat / whatsapp / skype)
Web stranica: www.lfrt-plastic.com
Dodaj: No.27 Hongxi Road, Tiangong Tehnološki park Chuangxin, Maxiang grad, Xiang'an Dist., Sjamen, Fujian, Kina.
