日前，Hexcel展示了其與Arkema聯(lián)合開發(fā)的新型碳纖維增強(qiáng)PEKK復(fù)合材料部件，揭秘了雙方在熱塑性復(fù)合材料領(lǐng)域的突破性進(jìn)展。
早在2018年，Hexcel和Arkema就簽署了一項戰(zhàn)略合作協(xié)議，作為Helues項目的一部分，雙方致力于將Hexcel在碳纖維方面的專業(yè)知識與Arkema在PEKK方面的專業(yè)知識相結(jié)合，為航空航天領(lǐng)域開發(fā)熱塑性復(fù)合材料解決方案。
Helues項目由德國航空航天中心資助，得到了巴伐利亞州經(jīng)濟(jì)事務(wù)部支持，匯集了空客直升機(jī)德國有限公司、Neue Materialien Bayreuth有限公司、Christian Karl Siebenwurst GmbH&Co.KG、Incoe公司等合作單位，在全球率先開發(fā)了高溫?zé)崴苄詮?fù)合材料的新型制造工藝，其技術(shù)核心是一步成型和注塑包覆成型。該技術(shù)以HexPly碳纖維增強(qiáng)Kepstan，PEKK單向帶和Kepstan PEKK注塑化合物為原料，能夠在2min內(nèi)快速完成一個包含加強(qiáng)肋和功能元件復(fù)雜結(jié)構(gòu)件的生產(chǎn)。
新材料及新工藝可為航空航天原始設(shè)備制造商提供3個關(guān)鍵優(yōu)勢：
復(fù)材部件生產(chǎn)周期從幾小時縮短到幾分鐘，可滿足每月80-100架噴氣式飛機(jī)的生產(chǎn)需求；
熱塑性復(fù)合材料的可重塑和可焊接性，極大提高了設(shè)計自由度，并實現(xiàn)了減重；
熱塑性復(fù)合材料的可再加工和再利用特性，增強(qiáng)了產(chǎn)品的可持續(xù)性和可回收性。
Helues項目翼上應(yīng)急出口樣件以集成形式取代了傳統(tǒng)的組裝結(jié)構(gòu)，將組件數(shù)量和工藝步驟減少了90%。測試結(jié)果表明，加強(qiáng)筋和熱成型層壓板之間結(jié)合良好，進(jìn)一步驗證了部件在苛刻的航空航天服役環(huán)境中的可行性。
熱塑性復(fù)合材料翼上應(yīng)急出口樣件
隨著商業(yè)航空高產(chǎn)能制造與自動化可持續(xù)裝配線的不斷積極構(gòu)建，熱塑性復(fù)合材料的應(yīng)用正在經(jīng)歷全面提速。通過降低對高能耗熱壓罐的依賴，并實現(xiàn)機(jī)器人制造，Helues項目解決方案彰顯了復(fù)合材料創(chuàng)新成果助力新一代飛行器實現(xiàn)性能、量產(chǎn)雙重突破的能力。
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