nûçe

Demek dirêj bi materyalên fîber-karbonê yên termoset ve girêdayî ne ji bo çêkirina parçeyên strukturên pêkhatî yên pir bi hêz ji bo balafiran, OEM-yên asmanî naha çînek din a materyalên karbon-fiber hembêz dikin ji ber ku pêşkeftinên teknolojîk soza hilberîna otomatîkî ya parçeyên nû yên ne-termoset bi qebareya bilind, lêçûna kêm, û giraniya siviktir.

Gava ku materyalên pêkhatî yên fîber-karbonê yên termoplastîk "demek dirêj in", tenê di van demên dawî de hilberînerên fezayê dikarin karanîna xwe ya berbelav di çêkirina parçeyên balafirê de, tevî pêkhateyên avahîsaziya bingehîn, bifikirin, got Stephane Dion, endezyariya vp li yekîneya Avahiyên Pêşkeftî ya Collins Aerospace.

Kompozîtên fîber-karbonê yên termoplastîk bi potansiyel gelek avantajên OEM-ên fezayê li ser pêkhateyên termoset pêşkêşî dikin, lê heya van demên dawî hilberîner nekarîn bi rêjeyên bilind û bi lêçûnek kêm parçeyan ji pêkhateyên termoplastîk çêbikin, wî got.

Di pênc salên borî de, OEM dest pê kir ku ji çêkirina perçeyan ji materyalên termoset wêdetir binihêrin dema ku rewşa zanista çêkirina perçeyên pêkhatî yên karbon-fîber pêşkeftî, pêşî ji bo çêkirina parçeyên balafirê teknîkên înfuzyonê û şilkirina veguheztina resin (RTM) bikar anîn, û dûv re. ji bo karanîna pêkhateyên termoplastîk.

GKN Aerospace di pêşxistina teknolojiya xweya resin-infuzyonê û RTM de ji bo çêkirina hêmanên avahîsaziya firokeyên mezin bi erzan û bi rêjeyên bilind veberhênanek mezin kiriye. GKN naha bi karanîna çêkirina înfuzyonê ya rezin 17 metre dirêj, yek-parçeyek baskê tevlihev çêdike, li gorî Max Brown, vp teknolojiyê ji bo înîsiyatîfa teknolojiyên pêşkeftî yên Horizon 3 ya GKN Aerospace.

Li gorî Dion, veberhênanên giran ên hilberîna pêkhatî ya OEM-ê di çend salên borî de di heman demê de xerckirina stratejîk li ser pêşkeftina kapasîteyê jî vedihewîne da ku destûr bide hilberîna cildê bilind a parçeyên termoplastîk, li gorî Dion.

Cûdahiya herî berbiçav di navbera materyalên termoset û termoplastîk de di vê yekê de ye ku materyalên termoset divê di depoya sar de werin hilanîn berî ku bibin perçe, û gava ku were şekil kirin, pêdivî ye ku perçeyek termoset gelek demjimêran di otoklavekê de were derman kirin. Pêvajoyan gelek enerjî û dem hewce dike, û ji ber vê yekê lêçûnên hilberîna parçeyên termoset bilind dibin.

Kêmkirin avahiya molekulê ya pêkhateya termoset bi rengekî venegerî diguhezîne, û hêza wê dide beşê. Lêbelê, di qonaxa heyî ya pêşkeftina teknolojîk de, dermankirin di heman demê de materyalê di beşê de ji bo ji nû ve-karanîna di hêmanek avahîsaziya bingehîn de neguncan dike.

Lêbelê, materyalên termoplastîk dema ku di perçeyan de têne çêkirin hewce ne hilanîna sar an pijandinê nakin, li gorî Dion. Ew dikarin di şiklê paşîn ê parçeyek hêsan de bêne xêzkirin - her bendek ji bo çarçoveyên fuselajê yên di Airbus A350 de parçeyek pêkhatî ya termoplastîk e - an jî di qonaxek navîn a pêkhateyek tevlihevtir de.

Materyalên termoplastîk dikarin bi awayên cûrbecûr bi hev re werin weld kirin, ku dihêle ku perçeyên tevlihev, pir bi teşe ji jêr-avahiyên hêsan werin çêkirin. Li gorî Dion, îro welding induction bi gelemperî tê bikar anîn, ku tenê dihêle ku perçeyên darû, bi qalindahiya domdar ji bin-beşan bêne çêkirin. Lêbelê, Collins teknîkên welding lerzîn û kêşanê ji bo tevlêbûna beşên termoplastîk pêş dixe, ku gava pejirandî be ew li bendê ye ku di dawiyê de rê bide wê ku "strukturên tevlihev ên bi rastî pêşkeftî" hilberîne, wî got.

Qabiliyeta ku melzemeyên termoplastîk bi hev re çêdikin da ku strukturên tevlihev çêkin rê dide hilberîneran ku pîçên metal, girêk, û çîpên ku ji parçeyên termoset re ji bo hevgirtin û dagirtinê hewce ne ji holê rakin, bi vî rengî feydeyek kêmkirina giraniyê ji sedî 10 çêbike, texmîn dike Brown.

Dîsa jî, li gorî Brown, pêkhateyên termoplastîk ji pêkhateyên termoset çêtir bi metalan ve girêdidin. Digel ku R&D pîşesaziyê ku armanc dike ku sepanên pratîkî pêş bixe ji bo wê taybetmendiya termoplastîk "di astek amadebûna teknolojiya zû-mezinbûnê de" dimîne, dibe ku di dawiyê de bihêle endezyarên hewayê hêmanên ku tê de strukturên yekbûyî yên termoplastîk-û-metal hîbrîd dihewîne sêwirînin.

Mînakî, serîlêdanek potansiyel dikare bibe kursiyek rêwîtiya balafirê ya yek-parçe û sivik ku tê de hemî çerxa metal-based hewce dike ji bo navbeynkariya ku ji hêla rêwiyan ve tê bikar anîn da ku vebijarkên şahiya xweya firînê hilbijêrin û kontrol bike, ronahiya kursiyê, fanera jorîn. , Rûniştina kursiyê bi elektronîkî kontrolkirî, nezelaliya siya pencereyê, û fonksiyonên din.

Berevajî materyalên termoset, ku ji bo hilberandina serhişkî, hêz û şeklê ku ji beşên ku tê de têne çêkirin, pêdivî bi dermankirinê ne, li gorî Dion, strukturên molekulî yên materyalên pêkhatî yên termoplastîk dema ku bibin parçe nayên guhertin.

Wekî encamek, materyalên termoplastîk li ser bandorê ji materyalên termoset pirtir li hember şikestinê berxwedêr in û di heman demê de zexm û hêza avahîsaziyê ya wekhev, heke ne bihêztir, pêşkêş dikin. "Ji ber vê yekê hûn dikarin [parçeyan] bi pîvanên pir ziravtir dîzayn bikin," got Dion, yanî giraniya perçeyên termoplastîk ji her parçeyên termoset ên ku ew li şûna wan digirin kêmtir in, tewra ji bilî kêmkirina giraniya zêde ya ku ji ber vê rastiyê ku parçeyên termoplastîk ne hewceyî pêlên metal an girêk in. .

Vezîvirandina parçeyên termoplastîk jî divê pêvajoyek hêsan ji vezîvirandina parçeyên termoset îspat bike. Di rewşa heyî ya teknolojiyê de (û ji bo demek pêş de), guheztinên bêveger ên di strukturên molekulî de ku ji hêla paqijkirina materyalên termoset ve têne hilberandin, pêşî li karanîna materyalê vezîvirandinê digirin da ku beşên nû yên bi hêzek wekhev çêbikin.

Vezîvirandina parçeyên termoset bi hûrkirina fîberên karbonê yên di nav materyalê de di dirêjiyên piçûk de û şewitandina têkelê fîber-û-resîn berî ku wê ji nû ve were hilberandin pêk tîne. Materyalên ku ji bo ji nû ve pêvajokirinê têne wergirtin ji hêla strukturî ve ji maddeya termoset a ku beşa vezîvirandinê jê hatî çêkirin qelstir e, ji ber vê yekê vezîvirandina parçeyên termoset li yên nû bi gelemperî "avahiyek duyemîn vediguhere ya sêyem," got Brown.

Ji hêla din ve, ji ber ku strukturên molekulî yên parçeyên termoplastîk di pêvajoyên çêkirin-çêkirin û tevlêbûna parçeyan de naguherin, li gorî Dion, ew dikarin bi hêsanî di forma şilî de werin helandin û ji nû ve werin hilberandin û veguheztin parçeyên bi qasî orîjînalan.

Sêwiranerên balafiran dikarin ji hilbijarkek berfireh a materyalên termoplastîk ên cihêreng ên ku di sêwirandin û çêkirina beşan de hilbijêrin hilbijêrin. Dion got, "Rêzek pirfireh a rezîlan" heye ku tê de fîlimên fîbera karbonê yên yek-alî an tevnên du-alî werin vehewandin, ku taybetmendiyên maddî yên cihêreng hilberînin, got Dion. "Rêzên herî balkêş rezîlên kêm-helîn in," ku di germahiyên nisbeten nizm de dihelin û ji ber vê yekê dikarin di germahiyên kêmtir de çêbibin û çêbibin.

Li gorî Dion, çînên cihêreng ên termoplastîk jî taybetmendiyên hişkbûna cihêreng (bilind, navîn, û nizm) û kalîteya giştî pêşkêş dikin. Rezînên herî kalîteyê herî zêde lêçûn in, û erzanbûn li gorî materyalên termoset paliya Achilles ji bo termoplastîk nîşan dide. Bi gelemperî, ew ji termosetan bêtir lêçûn in, û hilberînerên balafiran divê di hesabên sêwirana lêçûn / feydeyê de vê rastiyê bihesibînin, got Brown.

Beşek ji ber vê sedemê, GKN Aerospace û yên din dê dema ku ji bo balafiran parçeyên avahîsaziyê yên mezin çêdikin herî zêde balê li ser materyalên termoset dikin. Ew jixwe materyalên termoplastîk bi berfirehî di çêkirina beşên avahîsaziyê yên piçûktir ên wekî gemar, rudder, û spoileran de bikar tînin. Lêbelê, di demek nêzîk de, dema ku hilberîna volga bilind, kêm-mesref a parçeyên termoplastîk ên sivik rûtîn bibe, hilberîner dê wan pir berfirehtir bikar bînin - nemaze di bazara geş eVTOL UAM de, encam da Dion.

ji ainonline tên