據(jù)說(shuō)，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(cè)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(cè)試。 

 

    航空航天方面的努力不一定會(huì)效仿，至少對(duì)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(shí)現(xiàn)下一代飛機(jī)——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(guò)去幾年中，他們的興趣增加了，特別是對(duì)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(chǔ)存等優(yōu)點(diǎn)。

 

    Web Industries處于熱塑性復(fù)材開(kāi)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(guó)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(dòng)都集中在二級(jí)結(jié)構(gòu)上，例如夾子、檢修面板或子結(jié)構(gòu)，而機(jī)翼和機(jī)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(duì)各種自動(dòng)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(xiǎn)管理有關(guān)，”相關(guān)人員說(shuō)，而且部分問(wèn)題歷來(lái)是供應(yīng)商提供的熱塑性預(yù)浸料日益增長(zhǎng)的痛苦。熱塑性材料不如熱固性膠帶成熟。據(jù)侯說(shuō)，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(yàn)，但熱塑性材料在大批量生產(chǎn)的自動(dòng)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(shuō)，過(guò)去幾年，整體材料的一致性和規(guī)模有了很大的提高。他說(shuō)，如今材料的寬度、長(zhǎng)度、厚度、纖維張力和樹(shù)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(gè)阻礙因素是熱塑性材料往往比熱固性材料更昂貴。“如果沒(méi)有整體成本優(yōu)勢(shì)，它就不會(huì)被更廣泛地采用，”研究人員指出協(xié)作和技術(shù)幫助對(duì)于幫助降低流程成本至關(guān)重要。“當(dāng)每個(gè)人從項(xiàng)目的早期階段到結(jié)束都協(xié)同工作以實(shí)現(xiàn)共同目標(biāo)時(shí)，我們可以實(shí)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(lái)都有很大的潛力和不斷增加的動(dòng)作，靈活性是客戶的主要轉(zhuǎn)折點(diǎn)之一。

 

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

 

    據(jù) Web Industries所說(shuō)，商業(yè)規(guī)模的格式化和供應(yīng)鏈解決方案對(duì)于為航空結(jié)構(gòu)制造商提供支持預(yù)計(jì)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(duì)特定應(yīng)用進(jìn)行定制。據(jù)侯說(shuō)，最終用戶希望將材料與每個(gè)應(yīng)用程序相匹配。他說(shuō)，由于熱塑性塑料具有很強(qiáng)的適應(yīng)性，因此可以為特定部件開(kāi)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(dòng)是針對(duì)每個(gè)項(xiàng)目而不是每個(gè)飛機(jī)項(xiàng)目量身定制的。

 

    相關(guān)人員表示，針對(duì)特定應(yīng)用對(duì)熱塑性材料進(jìn)行格式化也有助于減少浪費(fèi)。在航空航天工業(yè)中，購(gòu)買(mǎi)飛行比，即原材料與成品質(zhì)量的比率，是一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題。目標(biāo)是使購(gòu)買(mǎi)與飛行的比率盡可能接近 1:1，這意味著幾乎沒(méi)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(fèi)。他說(shuō)，在航空航天工業(yè)中，30% 的浪費(fèi)是“非常普遍的”，要使浪費(fèi)低于該水平，需要各方通力合作。

 

   “將材料與工藝結(jié)合起來(lái)至關(guān)重要，”相關(guān)人員補(bǔ)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。”