威格斯，Electroimpact 使用热塑性塑料实现热固性 AFP 速度
图片来源：威格斯
聚合物解决方案供应商 Victrex（英国克利夫利）和自动化和模具专家 Electroimpact（美国华盛顿州穆基尔泰奥）最近宣布，他们已实现了 4,000 英寸的铺设速度，从而朝着用热塑性复合材料生产大型航空航天部件迈出了一步每分钟 (IPM) 使用 Electroimpact 的自动纤维铺放 (AFP) 技术和 VICTREX AE 250 低熔点聚芳醚酮 (LMPAEK) 单向 (UD) 胶带。
随着新型激光加热系统的部署，Electroimpact AFP 加工技术得到了增强； VICTREX AE 250 UD 胶带是一种高性能热塑性复合预浸料胶带，由威格斯设计，具有聚芳醚酮 (PAEK) 聚合物系列（如 PEEK）典型的机械、物理和化学耐受性，但结晶度降低 40°C熔点，305°C。
“使用 [Electroimpact 的] 可变光斑尺寸 (VSS) 激光器以 4,000 IPM 铺设速度处理热塑性 UD 胶带的意义在于，我们第一次知道，热塑性塑料能够达到热固性铺设速度。这些发展有助于消除对高压釜固化的需要，并为热塑性塑料提供主要的和新的吞吐量优势。” Electroimpact 的首席工程师 Michael Assadi 解释说。
根据威格斯研发主管 James Myers 的说法，“低熔点技术是优化 AFP 的关键差异化因素。”他补充说，特别是该产品的 305°C 熔融温度“使其他 PAEK 聚合物的高性能特性能够以较低的激光能量实现，并具有适合航空航天的整合水平。此外，UD 胶带具有极高的浸渍性、宽度和厚度的一致性以及无接头的长连续长度，这些都是有助于快速铺设的因素。”
Myers 表示，该产品正在优化多种自动化工艺的制造效率，包括 AFP、自动铺带 (ATL) 和连续压缩成型 (CCM)。 “虽然材料平台仍在开发中，但在要求快速/大批量制造是关键要求的苛刻环境中运行的大型高性能结构应用具有新兴潜力，”他补充道。 “我们尚未发现材料在传统 AFP/ATL 处理环境中的局限性。”
目前，据报道，这种速度水平可用于非高压釜 (OOA) 固结，但根据 Myers 的说法，该团队还在 Electroimpact 的设施中试用原位处理，“以一步创建无孔隙的层压板。”对此，Assadi 补充道：“就速度而言，原位固结受到材料结晶和自粘力的限制，以实现所需的性能。吞吐量/效率优势当然是没有额外的整合步骤。”
威格斯报告称，一项比较几种不同材料的测试程序表明，威格斯 LMPAEK UD 胶带具有最佳性能，可生产无孔隙的层压材料，包括尺寸最均匀且纤维在树脂中分布最均匀。
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