複合材料憑藉其更優異的性能、生命週期及製造優勢，持續在新一代航空平台中取代金屬材料。由於具備減重、設計自由度及更長使用壽命等特性，複合材料在大型主次結構應用中已成為主流選擇，展現出更高的成本效益。 然而，航空器上仍保留大量金屬部件，部分原因在於現有技術存在產品能力缺口——當涉及結構支架、配件、卡扣等三維複雜形狀零件時，傳統金屬替代方案面臨瓶頸：注塑成型無法滿足其性能要求，而傳統連續纖維複合材料因零件幾何結構複雜而難以（甚至無法）應用。

不連續長纖維

壓縮成型不連續長纖維（DLF）複合材料旨在填補半結構或結構複雜零件的金屬替代應用缺口。DLF材料製程為將高纖維含量、符合航太級標準的單向預浸帶切碎成「薄片」或「碎片」。  經稱重處理的「薄片」被裝入壓模腔體，透過成型過程的熱壓作用使熱塑性基體熔融流動。高黏度PEEK熱塑性樹脂能將增強纖維均勻分散於整個模具中，形成纖維取向隨機且纖維/樹脂比例均勻的複合材料。 此製程可生產高度複雜的形狀，無需傳統手糊工藝，且多數零件可直接成型為淨形或近淨形，大幅減少後續加工與精修需求。螺紋嵌件、襯套或其他金屬組件亦可整合於成型過程中，進一步降低二次加工需求。

雪片裡有什麼？

用於航空航天領域的DLF材料基體聚合物可分為熱塑性（通常為PEEK或PEKK）與熱固性（通常為環氧樹脂）兩類。基於以下因素考量，Greene Tweed專注於採用PEEK與PEKK熱塑性基體材料開發Xycomp®DLF™材料：

• 固有熱塑性基體韌性對抗損傷容限之強化效果 vs. 環氧樹脂


• 與環氧樹脂相比，其吸濕性極低，可將熱濕效應降至最低


• 卓越的火焰/煙霧/毒性表現，超越所有美國聯邦航空總署、歐洲航空安全局及原廠設備製造商對內裝應用的要求


• 卓越的防火性能，滿足5分鐘及15分鐘的穿透燃燒要求


• 相較於典型環氧樹脂，具備更高的長期耐用溫度能力


• 對典型航空航天流體具有優異的耐受性


• 高樹脂黏度可確保加工過程中纖維與樹脂分離現象最小化，並使纖維與樹脂在最終成型部件中均勻分布


• 回收便利性，適用於廢棄物及產品終結生命週期的環境效益

隨著複合材料在航空結構中的應用步伐持續加速，市場亟需一種具成本效益的複合材料解決方案，既能進一步淘汰複雜的3D金屬接口元件，又能實現減重、消除腐蝕、零件整合等複合材料的既定優勢。 壓縮成型DLF複合材料提供了一種可行的量產解決方案，能填補此「金屬替代缺口」，其應用目前已在多款主要商用飛機平台投入生產服務。

 

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