为什么用压缩成型的DLF复合材料取代金属?

由。Kele Jurkoshek, Tim Greene

复合材料由于其更好的性能、生命周期和制造优势,继续在新的航空平台上取代金属。复合材料通常被指定用于大型一级和二级结构的应用,因为它们更具有成本效益,这要归功于重量减轻、设计自由和更长的使用寿命。然而,许多金属部件仍然留在飞机上,至少部分原因是由于三维复杂形状部件的金属替代的产品能力差距,如结构支架、配件、夹子或其他部件,其中注塑成型缺乏足够的性能,但由于复杂的部件几何形状,使用传统的连续纤维复合材料不切实际(或不可能)。

不连续的长纤维


压缩成型的非连续长纤维(DLF)复合材料旨在填补半结构性或结构性复杂部件的金属替代应用空白。DLF材料是通过将高纤维含量、符合航空标准的单向预浸料带切成 "薄片 "或 "碎片 "而生产的。 这些 "薄片 "被称重并装入压缩模具的模腔中。 模塑过程中的热量和压力被用来熔化热塑性基质,使其流动。PEEK热塑性树脂的高粘度将增强纤维均匀地带到整个模具中,从而形成纤维/树脂比例一致的随机纤维型复合材料。在这种工艺中可以生产出高度复杂的形状,而不需要传统的手工铺设程序,许多部件可以被塑造成网状或接近网状的形状,减少了加工和精加工的要求。有螺纹的嵌件、衬套或其他金属部件也可以被纳入成型工艺,进一步减少二次加工的需要。

金属替代复合材料

片状物里有什么?


航空航天应用中DLF材料的基体聚合物可以是热塑性的(通常是PEEK或PEKK)或热固性的(通常是环氧树脂)。由于以下因素,格林-特威德公司在我们的Xycomp® DLF材料中重点使用了PEEK和PEKK热塑性基体材料。


随着航空航天结构采用复合材料的步伐不断加快,人们需要一种具有成本效益的复合材料能力,以进一步消除复杂的三维形状的金属接口部件,同时提供重量减轻、消除腐蚀、部件整合和其他确定的复合材料的好处。压缩成型的DLF复合材料为解决这一 "金属替代缺口 "提供了可行的生产选择,其应用目前已在几个主要的商业飞机平台上投入生产服务。

 

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