7 不連續長纖維 (DLF) 在航太製造中的優勢

航太製造業正經歷一場變革,而這場變革的核心就是非連續長纖維 (DLF) 複合材料的創新應用。這些先進材料正協助航太與先進交通產業,從傳統飛機到 eVTOLs(電動垂直起降載具)和 UAVs(無人駕駛航空載具),在效率、效能與永續性方面達到新的水準。
1.輕量化設計提升效能

與傳統材料如鋁甚至鈦相比,DLF 複合材料可大幅減輕重量。根據不同的應用,取代鋁材可減輕 35% 至 50% 的重量,取代鈦材則可減輕更多重量。
減輕重量不僅能提高燃油效率,還能增強飛機的有效載荷能力,這是航空航天和先進移動設備領域的兩個關鍵因素。舉例來說,在商務噴射器中,DLF 藉由取代鋁製導向葉片,可為每台引擎節省多達 10 磅的重量。
2.複雜的幾何形狀變得簡單
DLF 技術的突出特點之一是能夠通過自動壓縮成型製造複雜的形狀。傳統的連續纖維複合材料難以符合複雜的設計,而 Greene Tweed 的 Xycomp® DLF™ 卻能在形狀複雜性和結構完整性之間取得最佳平衡。這種能力不僅簡化了複雜部件的製造過程,而且減少了部件數量和組裝時間,簡化了設計,提高了效率。
Xycomp® DLF™ 是完全特性化的材料,具有既定的設計允許值,讓工程師更容易開發和驗證零件。對於 eVTOLs 和 UAVs 等航太應用而言,緊湊、高度工程化的零件是不可或缺的,Xycomp® DLF™ 能夠生產以前舊製造方法無法生產的零件。

3.高熱穩定性
與許多傳統的航太級材料相比,DLF複合材料在高熱應力下具有優異的穩定性。鋁合金元件在溫度升高時通常會降低強度,而 DLF 材料在高達 180°C (356°F) 的溫度下仍能保持其特性,因此非常適合噴射引擎和高空無人機等嚴苛的作業環境。
這種彈性可確保先進的移動車輛具有更安全、更耐用的性能,這些車輛需要高耐熱性來優化功能。
4.改善永續性及可回收性
航空航天製造商面臨採用可持續實踐的壓力與日俱增。熱固性複合材料帶來了可回收性的挑戰,而熱塑基材質的 DLF 材料則有可能通過重熔進行回收。
先進航空機動性 (AAM) 項目中的綠色倡議目前正在探索可回收複合材料的價值,並將其作為一種可銷售的功能,這使得 DLF 成為一種具有吸引力的解決方案。Greene Tweed 是熱塑複合材料創新領域的領導者,已在測試航空應用的回收材料,為業界的循環供應鏈鋪路。
5.更快、更具成本效益的製造過程
DLF 的自動化壓縮成型製程可減少接觸勞動和操作人員的互動,大幅簡化生產流程。自動纖維放置 (AFP) 和 cobot 輔助去毛刺等功能可提高產量,同時保持高品質標準。
與依賴勞動密集加工的傳統製造方法不同,DLF 可在同一棧板上處理多個元件,這項創新可大幅縮短生產時間並保持成本競爭力。
對於專注於 UAV 和 eVTOL 等新興領域快速原型製作或生產的航太工程師而言,這樣的效率將改變他們的遊戲規則。
6.增強關鍵元件的耐用性

航空航天部件通常要承受極大的壓力和環境應力。DLF 複合材料展現了滿足這些需求的卓越能力,例如可增強抗衝擊性的共模設計。
例如,Greene Tweed 使用冰雹衝擊治具測試了 Xycomp® DLF™ 設計用於商務噴射器的外導葉。這種先進的測試方法(我們在為什麼要開發冰雹衝擊測試治具的部落格中有詳細討論)可確保元件能夠承受真實世界的衝擊。金屬前緣與 DLF 結構的結合,造就了輕量化但高度耐用的解決方案,能夠承受重大應力,同時保持性能完整性。
這對於承受連續應力的零件,例如傳統飛機和新興移動系統中的葉片、旋翼和蓋子,證明是無價之寶。
7.加速認證與降低風險

航空航太產業的共同挑戰之一,就是要通過新材料的嚴格認證程序。Greene Tweed 的 Xycomp® DLF™ 不僅符合這些嚴格的標準,還提供預先定性、廣泛測試的數據,簡化製造商的認證流程。Greene Tweed 已通過ISO 和 AS 9100 認證,可確保最高等級的品質和可靠性,使 Xycomp DLF 成為航空應用領域值得信賴的解決方案。
對於先進航空機動性 (AAM) 領域的新創企業而言,緊迫的期限和投資人的期望要求成熟、即用型的材料,Xycomp DLF 提供了顯著的優勢。這種材料已被用於要求嚴苛的結構性航空應用,是一種更容易獲得且更可靠的選擇。
DLF 在航太業的未來
DLF 複合材料,如 Xycomp® DLF™,不僅是一種材料創新;它們代表了航空製造和先進流動性的未來。它們能夠解決重量、成本、耐用性和永續性等關鍵挑戰,使其成為下一代技術(如電動飛機、自主式無人駕駛飛行器,甚至未來的太空探索車輛)的完美選擇。除了這些尖端應用之外,Xycomp® DLF™ 也非常適合其他用途,例如輕量、耐用的飛機內裝。若要瞭解這些創新應用的更多資訊,請點選我們的部落格。
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