首次,热塑性单向带达到了热固性的铺层速度

作者:本刊编译 文章来源:PT塑料网 发布时间:2021-04-29
​英国威格斯(Victrex)公司与Electroimpact公司合作,实现了热塑性单向带4000inch/min的铺层速度,这是适合制造大型航空结构的速度。

英国威格斯(Victrex)公司与Electroimpact公司合作,实现了热塑性单向带4000inch/min的铺层速度,这是适合制造大型航空结构的速度。

采用热塑性复合材料来制造航空领域的大型结构部件,下一个决定性的步骤现在已经实现。利用其对自动纤维铺放(AFP)工艺技术的改善,经验丰富的工厂自动化和模具解决方案供应商Electroimpact,现在能够将热塑性单向带(TP UDT)的铺放速度提高到4000inch/min

与全球领先的高性能聚合物解决方案创新者英国威格斯(Victrex)公司合作,依靠该公司性能独特的Victrex AE 250 LMPAEK 单向带,令这一高速成为可能。

目前,航空领域的大型复合材料结构如机翼和机身等,基本上都是热固性的,而使用热固性复合材料的挑战在于,需要在一个尺寸足以容纳大型结构的热压罐中进行长时间的固化,因此,热压罐就是一个生产瓶颈,而且需要消耗大量的能源。此外,可持续性是航空工业发展的重要推动力,OEM及其一级供应商们不仅希望提高飞机的燃油效率,还希望提高整个供应链的效率,而热塑性复合材料的巨大优势已在相当长的时间内得到了证实,并引发了小型部件的生产越来越多地采用这种材料。不仅如此,热塑性复合材料还可以采用非热压罐(OoA)的方式加工,生产工艺也已被开发出来以利用其高速生产的潜力。此外,可回收性也是热塑性复合材料的一大优势。

Electroimpact的总工程师Michael Assadi解释说:“采用可变光斑大小(VSS)的激光器,以4000 inch/min的铺层速度加工热塑性单向带的意义在于,据我们所知,这是第一次热塑性复合材料达到了热固性复合材料的铺层速度,这一进展有助于消除热压罐固化,为热塑性塑料提供重要的和新的产出优势。”

通过部署一种新的能彻底改变航空工业热处理的激光加热系统,Electroimpact已改善了现有的 AFP工艺技术。

Assadi补充道:“我们很高兴能提供这种新的激光技术,从而能够将威格斯(Victrex)的高性能LMPAEK复合材料用于更广泛的领域,以满足尚未被满足的客户需求。我确信,基于威格斯(Victrex)在项目各阶段提供的持续而深入的支持,未来几年,先进的Victrex AE 250 单向带材料所具有的高速生产和高性能优势,将使大型航空热塑性结构部件的生产成为可能。”

为此,Electroimpact已向前迈进了一步:采用Victrex AE 250 单向带进行了现场试生产。通过开展一项使用几种不同材料的对比性试验项目,证明了Victrex LMPAEK单向带能够为生产无孔隙率的叠层而提供最佳性能,包括最均匀的尺寸以及纤维在树脂中的均匀分布。因此,在铺层后,无需额外的加工步骤即可生产出高质量的部件,取消了加热炉固化。值得一提的是,现场制造一直被认为是生产航空复合材料结构的圣杯。

两家公司合作的重点是联合提供优化的AFP工艺。与另一种用于类似用途的聚酮UD带相比,这项工艺为现场制造和非热压罐(OoA)固化提供了令人印象深刻的省时、省能耗优势。由威格斯(Victrex)开发的Victrex AE 250 单向带是一种新型、高性能的热塑性复合材料预浸带,拥有PAEK聚合物家族如PEEK所具有的典型的力学性能、物理性能和化学性能。

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