聚焦航空用塑料零部件
已有人閱讀此文 - -
塑料的性能使其適用航空航天的與眾不同運(yùn)用,這就是為何以往45半年度,塑料零部件在航空航天設(shè)計(jì)方案中的應(yīng)用翻了兩倍。
塑料的凈重比金屬材料輕得多,這使其合適用以更動(dòng)態(tài)性的設(shè)計(jì)方案和更質(zhì)輕的飛機(jī)零部件,而且能產(chǎn)生極大的然料節(jié)省。在凈重抗壓強(qiáng)度比上的優(yōu)點(diǎn)代表著,要做到同樣抗壓強(qiáng)度,塑料凈重僅有金屬材料的七分之一,或者鋁的一半。塑料還能為飛機(jī)極端自然環(huán)境的運(yùn)用出示耐蝕性,及其相對(duì)性較高的耐熱性和機(jī)械設(shè)備可靠性。
和夾層玻璃對(duì)比,全透明塑料在航空生產(chǎn)制造中的運(yùn)用也是有幾大優(yōu)點(diǎn)。全透明塑料零部件凈重更輕,并能出示比夾層玻璃高些的抗沖擊性,而這對(duì)飛機(jī)而言恰好是一個(gè)重要的安全性要素。全透明塑料能夠 根據(jù)幾類(lèi)方式成形,并制做成牢固、全透明而又繁雜的零部件。
在很多飛機(jī)運(yùn)用中,針對(duì)滾動(dòng)軸承和軸都規(guī)定有高的表層潤(rùn)濕性,但有時(shí)由于其所處的部位而難以潤(rùn)化。新的自潤(rùn)滑軸承塑料技術(shù)性在很多狀況下能夠 處理這個(gè)問(wèn)題,并能完成長(zhǎng)的使用期限而不用最少程度的維護(hù)保養(yǎng)。
做為一種高效率的電導(dǎo)體和絕緣體,塑料是一些航空航天運(yùn)用的第一挑選。很多塑料具備這類(lèi)純天然的絕緣層工作能力,因此出示了很多的原材料挑選,但是有一些塑料出示的是貼近零的導(dǎo)電率。在國(guó)防運(yùn)用中,塑料針對(duì)雷達(dá)探測(cè)而言是一種合理的絕緣層材料,用于避免被發(fā)覺(jué)。
除此之外,塑料在設(shè)計(jì)方案里能出示巨大的協(xié)調(diào)能力。現(xiàn)如今,技術(shù)工程師擁有 千百種高性能的熱固性塑料和高分子材料可列舉,能夠 非常好地考慮一切運(yùn)用的高規(guī)定。
最終,塑料零部件的生產(chǎn)制造整體而言較為經(jīng)濟(jì)發(fā)展,重要是以普遍的生產(chǎn)制造方式中挑選出合適大部分新項(xiàng)目的最好方式。
航空塑料零部件的演化
從歷史時(shí)間看來(lái),航空航天工業(yè)生產(chǎn)和塑料工業(yè)生產(chǎn)起降的時(shí)間點(diǎn)十分貼近――全是在二次世界大戰(zhàn)。
戰(zhàn)事的出現(xiàn)加快了作戰(zhàn)中應(yīng)用的飛機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)。1940年,特朗普總統(tǒng)里根提升了軍工用飛機(jī)的年總產(chǎn)量,從10000升至50000以適用戰(zhàn)事。另外,臨戰(zhàn)重要工業(yè)生產(chǎn)原材料如金屬材料和硫化橡膠出現(xiàn)緊缺,迅速促進(jìn)了塑料在加工制造業(yè)中的運(yùn)用,包含航空生產(chǎn)制造。
航空加工制造業(yè)的技術(shù)工程師最初是應(yīng)用氮丙啶原材料來(lái)拆換硫化橡膠零件,特別是在燃料箱內(nèi)腔和航空員皮靴。以后塑料被用以生產(chǎn)制造遮蓋雷達(dá)探測(cè)設(shè)備的通信天線(xiàn)。因?yàn)閷?duì)無(wú)線(xiàn)電波基本上全透明,塑料被快速交付使用,以使傳送利潤(rùn)最大化。
伴隨著技術(shù)工程師發(fā)覺(jué)了新的方式來(lái)運(yùn)用塑料的性能,取得成功的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)從而被引起。在 二十世紀(jì)六十年代和七十年代,高性能塑料的發(fā)展趨勢(shì)打開(kāi)了新的大門(mén)口。今日,航空塑料零部件被普遍資金投入FAA準(zhǔn)許的零件銷(xiāo)售市場(chǎng),這類(lèi)更快、最具成本效益的原材料能協(xié)助航空生產(chǎn)商得到需要的零部件。塑料零部件很多出現(xiàn)在航空航天行業(yè),從外殼零部件到軸套、滾動(dòng)軸承、支撐架及其大量。
航空運(yùn)用中的很多塑料零部件是機(jī)械加工制造的,而不是成形或擠壓成型的。當(dāng)必須取代的零部件總數(shù)比較有限時(shí),機(jī)械加工制造是最好是的挑選,這是由于能完成十分高的性能和精密度,及其航空航天設(shè)計(jì)室需的十分密不可分的尺寸公差。
除此之外,機(jī)械加工制造一般 要便宜得多。除非是你需要生產(chǎn)制造總數(shù)巨大的零部件,不然出模花費(fèi)便會(huì)非常劃不來(lái)。一個(gè)注塑工藝模貝的成本費(fèi)很有可能達(dá)到三萬(wàn)美元。假如你必須好幾千個(gè)某類(lèi)零件,那出模成本費(fèi)是能夠 接納的,但航空業(yè)一般 一次只必須一百個(gè)或越來(lái)越少。
顯而易見(jiàn),取代的零部件務(wù)必由同樣的塑料做成。沒(méi)多久之前,航空生產(chǎn)商會(huì)向塑料經(jīng)銷(xiāo)商出示初始零部件的試品用于拷貝。如今,她們讓塑料技術(shù)工程師立即從CAD設(shè)計(jì)方案來(lái)獲得FAA準(zhǔn)許的試品。
航空用塑料
因?yàn)閾碛?這般之多的高性能塑料列舉,技術(shù)工程師能夠 為一切給出的運(yùn)用挑選最好的原材料。下邊詳細(xì)介紹幾類(lèi)常見(jiàn)于航空行業(yè)的塑料。
迭爾林(聚酯切片環(huán)氧樹(shù)脂)――這類(lèi)原材料能變小金屬材料和一般塑料中間的差別,融合了抗應(yīng)力松弛性、抗壓強(qiáng)度、彎曲剛度、強(qiáng)度、規(guī)格可靠性和延展性。它防有機(jī)溶劑,防汽柴油,抗磨損,低磨壞,低磨擦。其基礎(chǔ)的機(jī)械設(shè)備表層性能使?jié)L動(dòng)軸承能承擔(dān)輕中度的磨壞。
Ultem甲基丙烯酸酯酰亞胺――它是一種不定形熱固性甲基丙烯酸酯酰亞胺(PEI)原材料,融合了機(jī)械設(shè)備性能、熱性能和電氣設(shè)備性能。其沖擊韌性、耐溫性、耐蝕性等特點(diǎn),及其便于生產(chǎn)加工和金屬表面處理,讓其能用以很多航空航天的運(yùn)用。
聚碳酸――它是一種堅(jiān)固耐用的高性能塑料,它非常容易生產(chǎn)加工,能出示優(yōu)異的耐溫性,而且因?yàn)槠淝逦戎皇枪怆娖骷膬?yōu)選。它是一種高韌性原材料,沖擊性抗壓強(qiáng)度是亞克力的25倍。
聚醚醚酮(PEEK)――它是一種兼顧抗壓強(qiáng)度、彎曲剛度、強(qiáng)度的高聚物,針對(duì)涉及到高溫、高低溫和重負(fù)荷的運(yùn)用是一種理想化挑選。聚醚醚酮結(jié)合了耐磨損、耐酸類(lèi)和抗?jié)窦捌淇箟簭?qiáng)度和彎曲剛度。它還顯示信息出優(yōu)良的磨擦性能和耐磨性能。它出示耐水解反應(yīng)性,并能夠 曝露在髙壓水和蒸氣中不斷較長(zhǎng)一段時(shí)間,也不會(huì)出現(xiàn)比較嚴(yán)重的溶解。因?yàn)槠淠蜔嵝裕?dāng)生產(chǎn)加工溫度超出基本塑料能承擔(dān)的極限時(shí),聚醚醚酮將是一種理想化挑選。
聚酰亞胺(Torlon)――這類(lèi)塑料能夠 承擔(dān)很高的溫度。除此之外,Torlon能夠 出示優(yōu)異的抗壓強(qiáng)度、延展性和彎曲剛度,及其使用性能和耐沖擊性。其耐溫性和抗壓能力,再融合自潤(rùn)滑軸承性能,使其特別適合用以滾動(dòng)軸承。
滌綸(Nylon)――一種關(guān)鍵原材料,主要是因?yàn)槠溲诱剐院涂箟簭?qiáng)度。它抗磨損,具備優(yōu)良的耐磨性能。它也非常容易生產(chǎn)加工,輕便,并且具備高的成本效益。因?yàn)槠鋬?yōu)異的耐磨性能,經(jīng)常能取代金屬材料、硫化橡膠及其別的原材料的零部件。
極高含量(UHMW)原材料――當(dāng)技術(shù)工程師要想提升機(jī)器設(shè)備高效率,提升其耐磨性能、減噪性能時(shí),會(huì)挑選極高含量高壓聚乙烯來(lái)制做塑料零部件。UHMW也出示出色的性能,包含溫度、耐沖擊、耐磨損。它具備比鋼或鋁更低的摩擦阻力。
聚四氟乙烯(Teflon)―― 它是一種碳氟化合物,能非常好地運(yùn)用于從高溫和有機(jī)化學(xué)自然環(huán)境到必須高純和可塑性的地區(qū)。它能在覆蓋面廣的溫度和高負(fù)荷下維持其性能,在航空工業(yè)生產(chǎn)中,它一般 用以密封性和耐酸類(lèi)的運(yùn)用。
聚砜(Polysulfone)――這類(lèi)原材料具備高的耐熱性,做成的零部件在持續(xù)負(fù)荷和高溫下會(huì)長(zhǎng)期保持及其抗應(yīng)力松弛和抗形變。它具備高的抗拉強(qiáng)度,而且伴隨著溫度的上升,彎曲模量依然很高。聚砜是高寬比耐強(qiáng)氧化劑溶液和還原劑的,并且即便在高溫和適當(dāng)?shù)墓ぷ鲏毫λ疁?zhǔn)下,它依然能抵御很多非極性溶劑。
伴隨著航空航天工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展趨勢(shì),塑料以及運(yùn)用也隨著發(fā)展趨勢(shì)。因?yàn)樗芰暇邆涞呐c眾不同綜合性性能,而且塑料新型材料在持續(xù)發(fā)展趨勢(shì),大家有原因堅(jiān)信塑料將再次在航空航天工業(yè)生產(chǎn)的自主創(chuàng)新中充分發(fā)揮主導(dǎo)作用。
來(lái)源于:榮格

