索爾維攜手波音開發(fā)新型復(fù)合材料讓飛機(jī)告別金屬時(shí)代

2020-05-12 11:15:23 來源：索爾維閱讀量：15876 評(píng)論

導(dǎo)讀：索爾維攜手波音公司，開發(fā)出了新一代復(fù)合材料：CYCOM EP2750，該產(chǎn)品已于今年正式上市。它能幫助飛機(jī)制造商以更迅捷的速度和更低廉的成本生產(chǎn)復(fù)合材料零部件。

　　【塑料機(jī)械網(wǎng) 塑料時(shí)訊】在這個(gè)挑戰(zhàn)與機(jī)遇并存的特殊時(shí)期，航空業(yè)仍在著力把握長(zhǎng)期機(jī)遇，比如提升飛機(jī)的制造效率。

　　秉持這樣的信念，索爾維攜手波音公司，開發(fā)出了新一代復(fù)合材料：CYCOM® EP2750，該產(chǎn)品已于今年正式上市。它能幫助飛機(jī)制造商以更迅捷的速度和更低廉的成本生產(chǎn)復(fù)合材料零部件。有了這項(xiàng)突破性技術(shù)，金屬就不再是飛機(jī)中小尺寸零部件的高性價(jià)比之選。

能進(jìn)行快捷生產(chǎn)的復(fù)合材料

　　這種材料的特別之處，就在于它所需的固化時(shí)間。傳統(tǒng)上，由于需要熱壓罐固化，用碳纖維樹脂預(yù)浸料制作零件要花好幾個(gè)小時(shí)，而CYCOM® EP2750 能大幅縮短這個(gè)過程需時(shí)，使生產(chǎn)速度提高10到20倍。

　　能實(shí)現(xiàn)如此之高的生產(chǎn)速度，也得益于這款新材料與雙膜成型法(DDF)和彈簧框架壓制法的兼容性——這是目前制造復(fù)合材料零件快速的兩種工藝。零部件可以由機(jī)械手輕松處理，再結(jié)合樹脂的快速固化特性，可將循環(huán)周期從8.5小時(shí)縮減到30分鐘。這還只是良性循環(huán)的開始。隨著零件制造速度的加快，資產(chǎn)利用水平會(huì)降低，產(chǎn)量將得到提升。同時(shí)，與采用熱壓罐固化相比，熱壓成型法具有更高的成本效率，對(duì)小尺寸部件來說尤其如此。

　　把這些因素綜合起來，每個(gè)零件的總成本將大大降低，從而讓復(fù)合材料在與傳統(tǒng)鋁材比拼時(shí)具有競(jìng)爭(zhēng)力。此外，雖然該技術(shù)只針對(duì)中小尺寸部件，但以此技術(shù)生產(chǎn)的產(chǎn)品其性能和質(zhì)量均符合航空標(biāo)準(zhǔn)，這意味著主承力結(jié)構(gòu)和次承力結(jié)構(gòu)也可應(yīng)用這些部件，復(fù)雜的幾何形狀也不在話下。

　　除了我們熟悉的商用飛機(jī)外，CYCOM® EP2750還適用于航空業(yè)中其它任何需要高速生產(chǎn)大量零件的領(lǐng)域，如軍用飛機(jī)、自主飛機(jī)材料——比如正在飛速擴(kuò)張的無人機(jī)市場(chǎng)，以及新興的城市空中出租車。對(duì)于這些垂直起降的行器，高性能、輕量化的復(fù)合材料無疑將會(huì)有用武之地。

　　緊密合作追求輕量化

　　CYCOM® EP2750是索爾維和波音緊密合作共同開發(fā)的成果。三年多前，雙方開始攜手更深入地了解航空業(yè)對(duì)高速、高效生產(chǎn)零部件的需求，研究相關(guān)技術(shù)挑戰(zhàn)，有針對(duì)性地開發(fā)材料和工藝解決方案，并通過制造各種有代表性的零部件，印證這種能力。兩家公司分工明確：波音為生產(chǎn)速度和材料性能設(shè)定目標(biāo)，并以典型小尺寸航空零件為藍(lán)本提供零件設(shè)計(jì)。索爾維則負(fù)責(zé)開發(fā)加工要求、預(yù)浸料以及制造工藝。作為JEC創(chuàng)新獎(jiǎng)(JEC World Innovation Awards)航空類的三個(gè)終入圍方案之一，CYCOM® EP2750的成績(jī)確實(shí)不俗。

　　復(fù)合材料創(chuàng)新使飛機(jī)碳足跡減半

　　鑒于這項(xiàng)創(chuàng)新讓復(fù)合材料飛機(jī)零件的成本能與金屬件一較高下，制造商們也將越來越多地用復(fù)合材料零件取代金屬，讓飛機(jī)的復(fù)合材料占比超過50%的分水嶺，從而進(jìn)一步降低溫室氣體排放量。同時(shí)更輕的飛機(jī)也將帶來更舒適的旅行體驗(yàn)：飛行高度可以降低，機(jī)艙增壓不用那么大，空氣濕度也可以更高，幫助減輕時(shí)差導(dǎo)致的不適。此外，復(fù)合材料帶來的設(shè)計(jì)自由度，也意味著飛機(jī)可以在提升乘客舒適性方面獲得更大改善空間。

　　據(jù)航空業(yè)估算，目前采用的復(fù)合材料幫助節(jié)省了10%-15%的油耗，這也可以換算成二氧化碳減排量：每節(jié)約1千克燃料相當(dāng)于減少3.15千克二氧化碳排放。航空業(yè)仍在穩(wěn)步增長(zhǎng)，要成功實(shí)現(xiàn)2050年行業(yè)溫室氣體排放量減半的目標(biāo)，辦法就是讓飛機(jī)不斷變輕。好消息是，索爾維已經(jīng)加入戰(zhàn)斗，助航空業(yè)一臂之力！

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