约十年前树脂传递模塑(RTM)向高压RTM(HP-RTM)过渡时,多因汽车应用获赞誉,将复合件循环时间从小时级压缩至2分钟以内。鲜有讨论将此技术用于航空航天零件。航空业与常规RTM渊源深厚,含用其生产数千片商用航空发动机碳纤维增强塑料(CFRP)风扇叶片与包容舱。空客甚至用RTM原型制造过7米长一体式复合材料多梁襟翼(A320)。但能否将小时级工艺经验转化为分钟级全自动模塑复合航空部件?多方关键玩家称完全可能。 为清晰起见,此处将传统RTM称为LP-RTM,典型注射压力10-20 bar。HP-RTM则用30-120 bar注射压力。 “十年前我们通过欧盟资助项目做航空RTM加工,制造机身框架
CW摄影 | Scott Francis SAMPE 2019于美国北卡罗来纳州夏洛特举行,系该活动首进该城。CompositesWorld现场报道,呈现展会与会议亮点摘要。 Boeing首席技术官Greg Hyslop在SAMPE 2019主题演讲。CW摄影 | Scott Francis Boeing主题演讲 SAMPE以Boeing首席技术官Dr. Greg Hyslop主题演讲开幕。聚焦先进材料未来,强调协作与信息/想法共享意愿。涉及Boeing项目从777X起——拥有史上最大碳纤维机翼,年内开始试飞。投入运营后,777X将实现地球任意两点间连续飞行。Hyslop推崇复合材料密集型78
一种为改善片状模塑料(SMC)性能而设计定型的新型碳纤维产品,已由Zoltek Corp.(Toray集团公司,美国密苏里州布里奇顿)商业化。该专利预分丝纤维名为PX35 KS,在丝束带生产过程中划线,将50K丝束产品转化为3K子束,再卷绕作为多端丝束供应。预划线丝束进切碎单元切断纤维长度后,在复合成SMC面团过程中分散为3K子束。据报这改善了纤维处理、分散与浸润,提供更均匀纤维床,改善压缩模塑时复合料流动性。 “改善分散的益处是允许制造商用低成本碳纤维实现通常仅小丝束才能达到的高性能,”Zoltek美洲汽车业务总监Christopher Thomas指出。“本质上你支付50K[汽车级丝束]成
TE Wire & Cable(美国新泽西州萨德尔布鲁克)的PEEKSense热电偶传感器是聚醚醚酮(PEEK)复合材料应用的高温热压罐热电偶组件。保留公司AccuClave产品线的测温能力,PEEKSense设计可耐受更高温度(高达400°C)、更长周期。 适用材料含PEEK、聚芳醚酮(PAEK)、聚醚酮酮酮(PEKK)、聚酰亚胺复合材料。长度3-100英尺可选,PEEKSense符合ASTM E230/E230M特殊限值、IEC 60584 Class I、BAC 5621标准。附加特性据称含:高抗拉强度、耐化学性、耐磨性;操作员操作性更佳;标准线结构为阻燃液体聚酰亚胺涂覆。
EconCore(比利时鲁汶)的ThermHex蜂窝技术将热塑性材料转化为高性能、轻量化蜂窝芯结构,结合在线层压蒙皮,生产轻量夹层板。真正的蜂窝结构据称优于包装和汽车应用中有时使用的其他低密度芯材(如波纹或杯状结构)。EconCore连续蜂窝板生产技术包括:通过直接挤出或预挤出平板薄膜/片材供料、真空成型薄膜/片材为半六边形“半蜂窝”图案、折叠图案为技术蜂窝芯结构、将蒙皮材料粘结到蜂窝芯上制成夹层板。高速在线工艺据称使用户能以最低成本、最轻重量、最小环境影响开发产品。该技术据称为汽车应用(如带可折叠套筒包的可重复使用包装)提供理想的热成型性、隔热和吸音性能。芯材范围广泛,含聚烯烃(PP、PE)
无限长度柔性印制电路 今年早些时候,Trackwise(英国格洛斯特郡)发货一条26米长多层柔性印制电路(FPC)——被认为是有史以来最长——用于跨越太阳能无人机(UAV)机翼分布电力与控制信号。Trackwise为此飞行器供应逾50条FPC,较传统线束实现60%减重。 此减重使美制无人机实现更高载荷和/或更优速度与航程。Trackwise采用专利改进线束技术(IHT)、卷对卷制造工艺生产FPC。IHT突破常规制造限制(将大多数FPC限制在2米以内),实现无限长度FPC生产。 Trackwise制造的5米长6层柔性PCB。 该无人机26米翼展用FPC基于聚酰亚胺基板。其平面结构散热优于常规布线
多家公司发布新品。例如JM Polymers为其FiberX2系列再添三个牌号,系回收注塑级短碳纤维增强聚酰胺6/6。来源 | Katie Okonski/SPE 美国塑料工程师学会(SPE,康涅狄格州贝塞尔)于5月7日在密歇根州特洛伊举办第14届汽车工程塑料大会(AutoEPCON)。此单日活动连接SPE底特律区TPO汽车工程聚烯烃大会(Auto TPO)与汽车复合材料会议展览(ACCE)的性能鸿沟。 2019 AutoEPCON技术议程含四场主题演讲及三个并行分会场共27场技术报告。早午休息间隙,325名与会者参观21家展商并交流,晚间举行招待会。 有趣的是,本届会议持续主题为聚酰胺(PA
Teijin Ltd.(日本东京)宣布,其Tenax TPCL碳纤维热塑性固化层压板已应用于空客新款超宽体中型客机A350 XWB,该机于6月14日交付日本航空(JAL;东京)。据Teijin称,Tenax TPCL用于飞机机身蒙皮、框架与弦条组件的连接接头。 过去30年,Teijin为空客多个机型系列供应Tenax碳纤维。2014年5月,Tenax TPCL登入空客合格产品清单,成为碳纤维增强热塑性(CFRTP)首次用于空客飞机主要结构件。Tenax TPCL采用高抗冲击、耐热、耐化学的聚醚醚酮(PEEK)热塑性树脂制造碳纤维复合材料,由Teijin Carbon Europe GmbH(德
XG Sciences Inc.(XGS;美国密歇根州兰辛)宣布将参与基于其xGnP石墨烯纳米片开发中国先进复合材料。谅解备忘录创建石墨烯应用开发中心(GADC),由Sinochem Plastics Co. Ltd.(Sinochem;中国北京)与Yuyao PGS New Material Technology Co. Ltd.(PGS;中国余姚市)组建合资公司。三方合作旨在为工业与海洋应用带来新型石墨烯增强防腐涂料。 GADC将开发石墨烯增强热塑性复合材料,独家利用XGS生产的石墨烯纳米片。目标覆盖多种热塑性材料与终端市场,含汽车、工业、消费品(如服装)。合作成果将通过Sinochem与
2019巴黎航展上复合材料密集应用的空客A400M军用运输机静态展示。来源 | CW 2019年巴黎航展(6月17-23日)前预期不一。期盼波音为新型中型飞机(NMA)铺路,但737 MAX危机耗尽其精力。展会首日,波音仅发布笼统经营状况声明与20年商用飞机预测,NMA零信息。波音最大看点:向国际航空集团(IAG)销售200架737 MAX。 空客则推出A321XLR(LR=长航程),A320neo最新演进机型。计划2023年入役,航程4,700海里,靠增大燃油容量实现。空客称其航程将为现主要由双通道机型执飞的航线提供更低成本单通道选择,如纽约-里约、上海-悉尼、马德里-迪拜。 虽无NMA消息
纳米材料赋予复合材料前所未有的力学性能、可调电热导性的承诺已宣扬数十载。得益于独特性能与巨大比表面积,纳米材料有潜力将产品性能推向当前宏观尺度复合材料之上。虽石墨烯、碳纳米管(CNTs)等纳米材料已从多家公司和网站商业化获取,但在复合材料中的广泛应用尚不显著。 与此同时,材料与术语快速演进;CW梳理当前纳米材料概况、新材料与供应链重大进展。 复合材料纳米版图 纳米材料可为金属、陶瓷、聚合物、碳基或天然来源(如纤维素)。作为增强相增强聚合物、陶瓷或金属基体时形成纳米复合材料,通常按形貌分类为颗粒、纤维或片层(见下文“纳米材料类型与定义”)。尺寸从微米(10-6米)降至纳米(10-9米)时,比表面
若自动铺丝(AFP)与自动铺带(ATL)是让波音787和空客A350大规模应用复合材料的关键制造工艺,那么下一代商用飞机(现处于图纸阶段)也将由AFP/ATL引领。区别在于:速率。 波音预测,至2037年全球将需逾31,000架新单通道飞机满足客运需求。空客预测同期需求超28,000架。两家均在考虑替代其单通道支柱机型——波音737和空客A320。新机型预计将大量采用复合材料。供应链被要求预期月产60-100架,重点冲刺100架。单通道机型约占两家总需求的三分之二,意味其制造环境将成为未来可预见时期航空复合材料的默认制造环境。 自动化技术必须当下开发,以跟上下一代飞机的质量与产率要求。Elec
热塑性复合材料凭借韧性好、层间强度相对较高、可持续/可回收等优势,数十年来一直吸引着飞机设计工程师将其用于主要承力结构。但飞机制造工程师长期对如何以具成本效益的方式将其从CAD仿真推向生产车间存疑。然而,全球范围内开发必要制造技术的努力从未停歇——或许在荷兰最为执着。 一体化L形弦条。 GKN Fokker为Gulfstream设计制造的碳纤维/PEKK机身,采用略钝角的弯曲纵向L形弦条以利于脱模。CW摄影 | Jeff Sloan TAPAS联盟与技术演进 2009年,九家荷兰工业公司和研究机构联合空客(法国图卢兹)成立“热塑性经济型主要飞机结构”(TAPAS)联盟。2014年扩展至12家合
生产Class A级表面光洁度的复合材料零部件并非“圣杯”——许多企业已能常规化生产。但若能在不使用昂贵模具或胶衣、且以每小时一件的速度通过树脂注射成型实现?这绝对独树一帜。 从塑料到复合材料 Plastics Unlimited公司由Terry和Nancy Kieffer夫妇于25年前创立,其子Dakota Kieffer(现任销售与市场总监)介绍道:“父母原是爱荷华州农民,寻找新兴产业。他们认为塑料优于焊接或木工,且不愿与邻居竞争。他们考察过注塑、滚塑和塑料回收,最终接触到热成型技术并深谙其道。”(热成型利用热真空/压力将热塑性片材成型为异形零件。) 随后,Kieffer夫妇接触到一家生产
由Hexcel(美国康涅狄格州斯坦福德)和Arkema(美国宾夕法尼亚州普鲁士王镇)共同牵头的合作项目,旨在优化单向(UD)预浸带的设计与制造,用于高速率、高性价比的复合材料零部件生产。该“高度自动化集成复合材料以实现高性能自适应结构”(HAICoPAS)项目,是两家公司去年宣布建立合作伙伴关系、共同开发用于主要航空结构的高性能PEKK/碳纤维单向预浸带的一部分。 项目核心目标 HAICoPAS项目还致力于开发高效率的单向预浸带铺放技术,以及一套能够通过焊接并结合在线质量控制实现最终部件装配的新体系。 该项目近期获得了法国公共投资银行(Bpifrance)及法国“未来投资计划”(Investi
朗盛(德国科隆)宣布其Tepex连续纤维增强复合材料应用于奥迪A8后排座椅。该轿车提供选配双电动可调独立后排座椅,外壳由Faurecia汽车座椅(德国施塔特哈根)开发,采用混合模塑工艺制造。使用基于聚酰胺-6的Tepex dynalite 102-RG600(2)/47%。短玻纤增强Durethan BKV30H2.0聚酰胺6(亦由朗盛供应)作为包覆材料。 朗盛引用此应用为例,说明其Tepex连续纤维增强复合材料在汽车轻量化各类结构部件大规模生产中日益确立地位。 “选择我司复合材料用于此结构,因其比同类金属设计轻约45%,且得益于高度功能集成可经济生产,还能承受碰撞高机械载荷,”朗盛高性能材料
Sicomin GreenPoxy 28专为高性能汽车结构件及美观内饰碳纤维部件的HP-RTM模塑工艺设计。 Sicomin(法国马赛),生态树脂供应商, SR GreenPoxy 28是Sicomin GreenPoxy系列最新产品。经Veritas认证,SR GreenPoxy 28为第三代生物基配方,具备快速固化周期、低毒性,专为HP-RTM模塑工艺针对高性能结构件与美观碳纤维部件优化。Sicomin称新配方针对快速生产周期与卓越力学性能优化。 SR GreenPoxy 28可在140°C下2分钟固化周期完全固化,起始玻璃化转变温度(Tg) 47°C。Sicomin称其在干湿热测试条件下
PASSARO(创新航空结构结构与功能测试能力)项目旨在开发新型多功能材料——集成降噪隔热与高能量冲击阻力——及检测解决方案,服务于采用单次成型并辅以非高压釜(OOA)技术(如热塑性复合材料原位固结和液态树脂灌注)制造的新型复合驾驶舱。该复合驾驶舱由空中客车防务航天(西班牙马德里)在Clean Sky 1期间基于C295飞机开发。项目还瞄准制造工艺自动化、基于工业4.0概念的新测试方法、促进飞行员舒适与改善人机界面的先进人体工学概念。 PASSARO项目属Clean Sky 2机身平台,2016年7月启动,总工期48月。由葡萄牙和西班牙11家合作伙伴与空中客车防务航天紧密协作。 来源:Clea
热塑性复合材料研究中心(TPRC,荷兰恩斯赫德)宣布正在完成其第二个包覆成型项目,将开发包覆成型零件结构分析能力。 仿真流程结合AniForm(荷兰恩斯赫德)成型软件、Autodesk(美国加利福尼亚州圣拉斐尔)Moldflow注塑模流软件与Abaqus结构分析软件。已实现新几何表征不同载荷条件下界面行为,为仿真预测零件刚度强度性能提供输入数据。研究中心称已开发新技术演示件。 后续包覆成型项目将于2019年10月启动,继续结构分析工作,为航空航天和汽车材料开发最优包覆工艺窗口。此多边项目除TPRC成员参与外,外部合作伙伴亦可加入。
Ascent Aerospace(美国密歇根州麦康姆镇/加利福尼亚州圣安娜),航空航天工装系统、工厂自动化与集成解决方案领先提供商,宣布近期投资引入Thermwood Corp.(美国印第安纳州戴尔)大幅面增材制造(LSAM)设备。 拥有10英尺×40英尺加工区域,Ascent LSAM设备将成为航空航天市场最大可用设备,支持多种热塑性复合材料的打印与加工。图片来源:Thermwood Corp. 作为客户新工装选项,Ascent拟利用LSAM设备以前所未有速度推出铺层模具、母模、修边/钻孔夹具、真空固定夹具等工装。LSAM设备将与公司复合工装车间、高压釜和洁净室共址于圣安娜。结合Ascent
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