據(jù)說，隨著商業(yè)規(guī)模的熱塑性復(fù)合材料生產(chǎn)的成熟，材料一致性和均勻性的改進(jìn)提高了產(chǎn)量并減少了質(zhì)量保證測試負(fù)擔(dān)。此處顯示的是熱塑性復(fù)合材料切縫帶的寬度測試。 

 

    航空航天方面的努力不一定會效仿，至少對于 Web Industries而言，這是一家為各種客戶應(yīng)用提供熱塑性預(yù)浸帶分切服務(wù)的公司。據(jù)稱，航天、航空、城市空中交通 (UAM) 和軍事領(lǐng)域的研究工作一直在全力以赴，以實現(xiàn)下一代飛機——復(fù)合材料，特別是熱塑性預(yù)浸帶，已經(jīng)其中許多努力的關(guān)鍵。

 

    當(dāng)然，熱塑性預(yù)浸帶并不新鮮，但過去幾年中，他們的興趣增加了，特別是對商業(yè)航空航天和其他高性能應(yīng)用。與熱固性預(yù)浸帶相比，熱塑性復(fù)材具有諸如更高的韌性、更容易回收、能夠在熱壓罐 (OOA) 外加工以及可在室溫下儲存等優(yōu)點。

 

    Web Industries處于熱塑性復(fù)材開發(fā)和應(yīng)用的前沿，最引人注目的是其多種格式化功能，包括將供應(yīng)商提供的熱固性和熱塑性預(yù)浸帶切割成不同的形狀和格式，以滿足特定客戶的要求。憑借位于美國和歐洲工廠的預(yù)浸帶分切生產(chǎn)線，Web 的能力包括格式化高性能聚醚醚酮 (PEEK)、聚醚酮酮 (PEKK) 和聚芳醚酮 (PAEK) 熱塑性預(yù)浸帶，它們最常應(yīng)用于航空航天領(lǐng)域。

 

 

    目前，熱塑性預(yù)浸料中的大多數(shù)航空結(jié)構(gòu)活動都集中在二級結(jié)構(gòu)上，例如夾子、檢修面板或子結(jié)構(gòu)，而機翼和機身等飛行關(guān)鍵的主要結(jié)構(gòu)是用熱固性復(fù)合材料或金屬制成的。

    熱塑性預(yù)浸料可以針對各種自動化制造技術(shù)進(jìn)行格式化，包括用于AFP的繞線切割預(yù)浸帶帶、用于 ATL 的墊繞預(yù)浸帶和用于增材制造的繞絲。

 

    “很多挑戰(zhàn)都與風(fēng)險管理有關(guān)，”相關(guān)人員說，而且部分問題歷來是供應(yīng)商提供的熱塑性預(yù)浸料日益增長的痛苦。熱塑性材料不如熱固性膠帶成熟。據(jù)侯說，雖然熱固性膠帶已經(jīng)有數(shù)十年的大批量生產(chǎn)規(guī)模和完善的經(jīng)驗，但熱塑性材料在大批量生產(chǎn)的自動化流程中的使用還處于起步階段。

 

    然而，Web Industries 與各種復(fù)合材料供應(yīng)商合作，相關(guān)人員說，過去幾年，整體材料的一致性和規(guī)模有了很大的提高。他說，如今材料的寬度、長度、厚度、纖維張力和樹脂均勻性都更加一致且質(zhì)量更高。

 

    制造更大的熱塑性主結(jié)構(gòu)的另一個阻礙因素是熱塑性材料往往比熱固性材料更昂貴。“如果沒有整體成本優(yōu)勢，它就不會被更廣泛地采用，”研究人員指出協(xié)作和技術(shù)幫助對于幫助降低流程成本至關(guān)重要。“當(dāng)每個人從項目的早期階段到結(jié)束都協(xié)同工作以實現(xiàn)共同目標(biāo)時，我們可以實現(xiàn)更好的解決方案。”

 

 

    總體而言，研究人員認(rèn)為熱塑性膠帶現(xiàn)在和未來都有很大的潛力和不斷增加的動作，靈活性是客戶的主要轉(zhuǎn)折點之一。

 

    目前，熱固性預(yù)浸帶主要限于自動纖維鋪放 (AFP)，受到熱壓罐固化和儲存溫度要求的限制。研究人員說，熱塑性復(fù)材可以實現(xiàn)更靈活的工藝方法以及 OOA 加工，包括用于自動鋪帶 (ATL) 的帶格式和用于增材制造的長絲。

 

    據(jù) Web Industries所說，商業(yè)規(guī)模的格式化和供應(yīng)鏈解決方案對于為航空結(jié)構(gòu)制造商提供支持預(yù)計的行業(yè)建造速度所需的熱塑性切割預(yù)浸帶至關(guān)重要。

 

    熱塑性預(yù)浸料也可以針對特定應(yīng)用進(jìn)行定制。據(jù)侯說，最終用戶希望將材料與每個應(yīng)用程序相匹配。他說，由于熱塑性塑料具有很強的適應(yīng)性，因此可以為特定部件開發(fā)特定格式，從而最大限度地提高材料使用率并降低客戶的下游成本。由于 UAM、太空和軍事是高度活躍的領(lǐng)域，相關(guān)人員指出，活動是針對每個項目而不是每個飛機項目量身定制的。

 

    相關(guān)人員表示，針對特定應(yīng)用對熱塑性材料進(jìn)行格式化也有助于減少浪費。在航空航天工業(yè)中，購買飛行比，即原材料與成品質(zhì)量的比率，是一個關(guān)鍵問題。目標(biāo)是使購買與飛行的比率盡可能接近 1:1，這意味著幾乎沒有廢料。相關(guān)人員指出，為正確的應(yīng)用提供正確格式的正確材料可以大大減少浪費。他說，在航空航天工業(yè)中，30% 的浪費是“非常普遍的”，要使浪費低于該水平，需要各方通力合作。

 

   “將材料與工藝結(jié)合起來至關(guān)重要，”相關(guān)人員補充道，“熱塑性預(yù)浸帶正在成為航空結(jié)構(gòu)制造商的一種可行解決方案。”