本报讯 日前,全球领先的碳纤维制造商美国赫氏(Hexcel)展示了其与特种材料生产商法国阿科玛(Arkema)联合开发的新型碳纤维增强PEKK复合材料部件,揭秘了双方在热塑性复合材料领域的突破性进展。
早在2018年,赫氏和阿科玛就签署了一项战略合作协议,作为Helues项目的一部分,双方致力于将赫氏在碳纤维方面的专业知识与阿科玛在PEKK方面的专业知识相结合,为航空航天领域开发热塑性复合材料解决方案。
Helues项目由德国航空航天中心资助,得到了巴伐利亚州经济事务部支持,汇集了空客直升机德国有限公司等多家合作单位,在全球率先开发了高温热塑性复合材料的新型制造工艺,其技术核心是一步成型和注塑包覆成型。该技术能够在2分钟内快速完成一个包含加强肋和功能元件复杂结构件的生产。
新材料及新工艺可为航空航天原始设备制造商提供3个关键优势:复材部件生产周期从几小时缩短到几分钟,可满足每月80~100架喷气式飞机的生产需求;热塑性复合材料的可重塑和可焊接性,极大提高了设计自由度,并实现了减重;热塑性复合材料的可再加工和再利用特性,增强了产品的可持续性和可回收性。
Helues项目翼上应急出口样件以集成形式取代了传统的组装结构,将组件数量和工艺步骤减少了90%。测试结果表明,加强筋和热成型层压板之间结合良好,进一步验证了部件在苛刻的航空航天服役环境中的可行性。
随着商业航空高产能制造与自动化可持续装配线的不断积极构建,热塑性复合材料的应用正在经历全面提速。通过降低对高能耗热压罐的依赖,并实现机器人制造,复合材料的创新成果有助于新一代飞行器实现性能、量产双重突破。