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新型热塑性复合材料设计理念及其自动化制造

发布日期:2017/01/06

  

    热塑性复合材料的自身特性使其成为重量轻、低成本宇航结构件的理想材料,该类复合材料以韧性高、重复加工性好和防火性能强而著称。针对大型主结构件(如蒙皮加筋整体壁板)正取得了多个阶段性进展。新材料、创新的设计理念和航空技术是主要的创新要素。

  热塑性复合材料在航空航天领域的应用现状

  热塑性复合材料因其自身的特性而在航空航天领域日益受到青睐。其高韧性使得设计更轻的结构成为可能;其物理加工只需熔化,无需固化周期,从而实现了快速而稳定的加工;其卓越的FST(防火、防烟和防毒)特性和可循环使用性也是一个显著优点。空客 *近与荷兰人成立了一个TAPAS项目团队。一个名为TPRC 的国际热塑性复合材料研究中心也于2009年在荷兰成立。现在, *新型飞机上越来越多地采用了热塑性复合材料零件和组合件,如很多飞机项目上采用了多肋设计理念和用TEN CATE 公司的玻璃纤维/ 聚苯硫醚制成的A380 焊接固定翼前缘

  热塑性复合材料主结构件是一个过去即有涉猎的领域。湾流G550和G650 飞机的压力舱壁板是一系列带压力成型加强肋的碳/聚醚酰亚胺。空客A400M 的驾驶舱地板就是用热塑性复合材料制造的。 *近,已经着手焊接主操纵面。新型湾流G650 公务机(JEC2010 创新奖得主)的方向舵和升降舵就是感应焊接的多肋扭力盒结构。感应焊接是由KVE 复合材料集团的荷兰专家开发,并由福克航空结构件公司实现工业化的一项技术。

  这种碳/PPS(Ten Cate 先进复合材料公司) 的多肋设计比此前的碳/环氧树脂夹层结构重量降低10%、成本降低20%。焊接代替胶接和螺接是降低成本的重要因素。这一点与肋的模压成型和简便的蒙皮和梁的铺叠和共固结成型一样。



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