用熱塑性復(fù)合材料代替金屬 — 航空航天工業(yè)視角

2020-01-07 08:39:13 來(lái)源：威格斯Victrex 閱讀量：21024 評(píng)論

導(dǎo)讀：金屬一直是航空航天工業(yè)的重要材料。然而，聚合物復(fù)合材料正在取得重大進(jìn)展，在整個(gè)航空航天供應(yīng)鏈上取代金屬——波音787和空客A350的開發(fā)就是好例證

　　【塑料機(jī)械網(wǎng) 明星企業(yè)】金屬一直是航空航天工業(yè)的重要材料。然而，聚合物復(fù)合材料正在取得重大進(jìn)展，在整個(gè)航空航天供應(yīng)鏈上取代金屬——波音787和空客A350的開發(fā)就是好例證。

　　什么是復(fù)合材料？

　　簡(jiǎn)單地說(shuō)，復(fù)合材料是兩種或兩種以上材料組合，形成一種性能高于其各成分之和的材料。其好處有很多，如減輕重量、優(yōu)異的機(jī)械性能，并可降低成本和提高加工效率。

　　我們?cè)谶@里討論的熱塑性復(fù)合材料，是PEEK和與其密切相關(guān)的PAEK類聚合物的組合。這類材料被用作聚合物基體材料，再摻混高體積分?jǐn)?shù)連續(xù)碳纖維或玻璃纖維，從而提供所需的性能特性。市售的VICTREX™ PAEK和PEEK復(fù)合材料有各種形式，如單向(UD)預(yù)浸膠帶、預(yù)浸織物和棒材。

　　為什么這是一種可行的金屬替代方案？

　　熱塑性復(fù)合材料主要可替代鋁、鈦和鋼等金屬，可帶來(lái)許多好處：

　　減重高達(dá)60%

　　強(qiáng)度密度比提高5倍

　　剛度密度比高2倍

　　抗疲勞性能提高4倍

　　效果更好的低壓成型

　　可自由合并零件并優(yōu)化設(shè)計(jì)

　　與傳統(tǒng)金屬和金屬合金件相比，VICTREX PAEK復(fù)合材料具有優(yōu)異的機(jī)械性能，在更高的強(qiáng)度密度比和剛度密度比基礎(chǔ)上，提供重量更輕的替代方案。

　　替代方案為何對(duì)整個(gè)供應(yīng)鏈如此具有吸引力呢?

　　可降低成本。熱塑性復(fù)合材料的價(jià)值在于，可從一開始就通過(guò)低壓成型加快生產(chǎn)周期。

　　威格斯開發(fā)的新型嵌件注塑工藝結(jié)合了復(fù)合材料的機(jī)械強(qiáng)度與注塑成型可以加工復(fù)雜幾何形狀的兩個(gè)優(yōu)勢(shì)，使得復(fù)合材料的加工效率更高成本更加低廉。

　　設(shè)計(jì)優(yōu)化使安裝更容易。

　　使用聚合物復(fù)合材料可減輕飛機(jī)重量，這意味著更高的燃油效率和更低的運(yùn)營(yíng)成本。

　　持久的機(jī)械性能和更高的韌性有助于降低維護(hù)成本。

　　所有這些優(yōu)點(diǎn)加在一起達(dá)到令人難以企及的性能高度，這成為熱塑性VICTREX PAEK復(fù)合材料被采納的主要原因，從而能滿足航空航天行業(yè)日益增長(zhǎng)的需求。

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