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空客A350將使用增強型復(fù)合材料支架

放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2015-10-17  來源:材料人網(wǎng)  瀏覽次數(shù):47
核心提示:空客A350將使用增強型復(fù)合材料支架
 
 

    空客公司將裝配在空客A350-900的機艙門由鋁合金材料換成具有高模量、高性能的碳纖維增強聚合物復(fù)合材料。空客采用VICTREX 公司生產(chǎn)的PEEK 90HMF40(一種牌號的聚醚醚酮,以下簡稱“PEEK-90)用于支架的研發(fā),并且在通過相關(guān)的成分檢測后,將會投入到商業(yè)用途。

 

      

  成功的替代了金屬材料,其重量和花費消減了40%。注塑成型的聚合物溶液取代由鋁塊制作的高成本支架。

 

  由纖維增強聚合物復(fù)合材料制作的A350 XWB的機艙門的結(jié)構(gòu)是由外殼和內(nèi)部的支撐結(jié)構(gòu)組成的。由熱塑性塑料PEEK-90 制備的配件 連接著外殼和內(nèi)部的支撐結(jié)構(gòu)。這兩種組成構(gòu)成箱型支撐結(jié)構(gòu)去利用最大的幾何轉(zhuǎn)動慣量。

 

  空客直升機機艙門的研究和技術(shù)項目的帶頭人Christian Wolf闡明了PEEK-90成分的操作及重要性:“在標準負載的情況下,即內(nèi)艙壓力,這種點式連接可以減少外殼的變形,從而保證機艙門的氣動質(zhì)量。機艙門的所有部件都是一個單獨冗余的設(shè)計。如果靠近支架的一個部件壞了,支架將會提供一個可供選擇的路徑,用于傳輸結(jié)構(gòu)載荷,因此,該部分是飛機的最主要的結(jié)構(gòu)。

 

  通過使用碳纖維加強的高性能PEEK-90聚合物復(fù)合材料而不是之前使用的鋁合金材料,空客直升機已經(jīng)成功的生產(chǎn)了等效的部件,這些部件帶來了一系列的好處。除了使得重量和成本降低40%之外,在熱固性物加入PEEK樹脂,而非鋁合金,使得鉆孔容易的多了。優(yōu)化的碳纖維增強塑料(碳纖維復(fù)合材料)鉆頭與之前的解決方案相比,提高了鉆孔的質(zhì)量。

 

      

  空客還強調(diào)說,PEEK-90很容易抵抗聚集在機艙門內(nèi)的水分,然而鋁合金很容易被腐蝕,需要一層防腐涂層。Wolf說“由Victrex和他們的專家們提供的合適的材料,為順利的發(fā)展和組件質(zhì)量的達標做出很大的貢獻。從最初使用PEEK纖維增強材料得到的知識可以轉(zhuǎn)移到起其他組件以及有類似要求的其他領(lǐng)域。”

 

  在航空工業(yè),“設(shè)計和建立”過程,例如和指定的要求相適應(yīng)的發(fā)展,對于生產(chǎn)結(jié)構(gòu)部件來說是一個可能的選擇。在這個過程中,研發(fā)者在選擇材料上有額外的自由。Uwe Marburger解釋說“90HMF40(聚醚醚酮的牌號)是一個獨特的高性能熱塑性塑料,它同樣適用于承重結(jié)構(gòu)件,第一次在空客A350-900上使用,如今已成為航空業(yè)務(wù)的常客。這種首次使用肯定會得到其他行業(yè)的效仿。”全球來看,英國本土的擁有超過35年經(jīng)驗公司絕不僅僅只提供基于聚芳醚酮(PAEK)的解決方法,還有穩(wěn)定的產(chǎn)平質(zhì)量以及供應(yīng)的安全性。

 

  航空設(shè)計者和生產(chǎn)者從“PEEK-90”的使用中嘗到了甜頭。這種有著高模量高性能的聚合物是基于Victrex 90系列聚芳基甲酮,它主要用于非常薄的注射模型部件。這種可以自由流動,易成型的材料可以生產(chǎn)高強度的部件。它的性能不能和那些標準級別相匹配。例如,90HMF40比鋁合金7075-T6高達100倍的疲勞壽命和將近多20%的強度和剛度,在相同的服役條件下。

 
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