Baru-baru ini, komposit termoplastik memiliki tonggak penting yang sedikit orang perhatikan. Gulfstream Aerospace (Savannah, GA, USA) mengirim Gulfstream 650 ke 300. Diluncurkan pada 2012, jet bisnis bermesin ganda ini adalah pesawat komersial pertama yang menggunakan permukaan kontrol kritis yang terbuat dari komposit termoplastik.
Selama beberapa dekade, Airbus (Toulouse, Prancis) telah berhasil menggunakan komposit termoplastik di garis depan dari keluarga pesawat A300, tetapi ini bukan permukaan kontrol kritis. Jika ujung tombak jatuh dari pesawat, maka pesawat masih tidak ada masalah dan semua orang aman. Jika permukaan kontrol kritis gagal, kemungkinan pendaratan bencana akan meningkat secara dramatis.
Komposit termoplastis belum dipertimbangkan untuk digunakan dalam komponen struktural penting atau penting dalam pesawat selama bertahun-tahun. Ada beberapa alasan untuk ini. Pertama-tama, plastik termoset berada di zona nyaman banyak orang - mereka secara struktural stabil dan memiliki database izin penerbangan selama lebih dari 40 tahun. Aplikasi komposit serat kontinu hampir seluruhnya di sekitar konstruksi resin termoset. Produsen komposit utama menggunakan autoclave (sekarang OOA ovens) dan peralatan modal termoset lainnya. Selain database dan peralatan modal yang terfokus pada termoset, sebagian besar insinyur komposit tinggal di zona kenyamanan termoset sepanjang karier mereka. Mereka merancang atau mengkustomisasi suatu proses di sekitar sejumlah kecil prepreg bersertifikat yang siap pakai. Teknisi workshop adalah spesialis pengepakan vakum berdasarkan ikatan atau proses lain untuk penggunaan termoset. Pelanggan hanya ingin menggunakan plastik termoset karena mereka tidak tahu apa-apa tentang bahan "eksotis" yang disebut termoplastik.
Dalam masyarakat yang tak terelakkan, zona kenyamanan ini adalah alasan utama untuk lambatnya kemajuan industri kedirgantaraan dalam memanfaatkan keunggulan termoplastik. Bahkan ketika porositas prepreg termoplastik kurang dari 0,5%, beberapa di antaranya sama, dan komponen AFP yang dibuat dari prepreg memiliki porositas yang sama, beberapa orang masih ingin menempatkan bagian akhir dalam autoklaf untuk memastikan Konsolidasi. Ups, bahkan beberapa insinyur yang mahir dalam komposit termoplastik ingin memastikan keamanan integrasi melalui autoklaf. Jika komposit termoplastik ditemukan dalam database, itu mungkin merupakan PEEK autoclave-konsolidasi. Ketika Anda melakukan ini, Anda kehilangan keunggulan harga dari termoplastik.
Kembali ke G650. Lift dan kemudi vertikal terbuat dari serat karbon / komposit PPS dan kemudian dirakit dengan pengelasan induksi menggunakan proses bersertifikat FAA. Kalimat ini menjelaskan tiga tonggak yang terkait dengan bagian-bagian ini. Pertama, lift dan kemudi sangat penting untuk mempertahankan kendali pesawat, dan FAA tidak akan mengesahkan mereka jika tidak ada bukti kinerja yang substansial. Kedua, penggunaan PPS (bukan polyketones) di bagian-bagian penting hampir tidak terpikirkan ketika merancang struktur ini. Tentu saja, PPS telah digunakan untuk leading edge, tetapi suhu transisi gelas (Tg) dari resin hanya 90 ° C. Pada suatu hari musim panas di Gurun Mojave, di pesawat dekat knalpot mesin, seseorang dapat menentukan bahwa suhu permukaan material akan mendekati hampir 90 ° C.
Untungnya, PPS (dan polyketones) adalah polimer semi-kristal. Struktur rantai dalam polimer memungkinkan mereka mempertahankan sebagian besar kekuatan dan kekakuannya di atas Tg. Sebaliknya, ketika bahan termoset seperti resin epoksi terkena suhu di atas Tg, ia terdekomposisi. Bahkan, PPS telah digunakan selama bertahun-tahun dalam aplikasi otomotif di mana kepadatan kendaraan melebihi 140 ° C. Insinyur komposit yang lebih tua (seperti saya) akan kesulitan memilih bahan matriks yang bisa lebih tinggi daripada Tg-nya. Tetapi beberapa insinyur muda dan pemula yang tidak tahu cara membuatnya berhasil, yang merupakan tonggak penting.
Sekarang adalah tonggak ketiga. Keuntungan utama dari termoplastik adalah bahwa mereka dapat dilas, menghilangkan kebutuhan untuk ikatan dan memukau dan masalah biaya dan berat yang terkait dengan ini. Untuk lasan bersertifikat FAA, komposit termoplastik kritis harus terbukti memenuhi spesifikasi setiap kali. KVE Composites Group (The Hague, Belanda) menggunakan TenCate Advanced Composites untuk mengembangkan proses pengelasan (Nijverdal, Belanda) CETEX laminasi prepreg untuk produsen komponen Fokker Technologies (Den Haag, Belanda). (Tebak di mana? Ya, mereka yang berada di garis depan seri A300.) Sudah cukup untuk menjadi bersertifikat FAA. (Sebagai catatan tambahan, setiap insinyur komposit termoplastik harus berterima kasih kepada Tuhan untuk Belanda, tetapi ini adalah tema hari yang lain.)
Oleh karena itu, meskipun tonggak teknis utama Gulfstream telah berproduksi lebih dari lima tahun yang lalu, mengapa industri komposit kedirgantaraan masih beroperasi di zona kenyamanan termoset? Salah satu alasannya adalah kesenjangan pendidikan: Beberapa tahun yang lalu saya bergabung dengan diskusi panel SAMPE dengan seorang profesor di sebuah universitas besar AS, dan kurikulum komposit universitas itu berat. Salah satu slide-nya menyatakan bahwa permukaan penerbangan utama yang terbuat dari komposit termoplastik tidak digunakan dalam produksi. Ketika tiba giliran saya, saya menunjukkan Gulfstream pada slide dan menyadari bahwa saya kehilangan seorang teman akademis potensial. Dia tidak tahu sama sekali. Jika dia berasal dari universitas Eropa, dia mungkin tahu.
Bias anti-termoplastik di Amerika Serikat bukan hanya karena kurangnya pengetahuan, tetapi juga karena mereka tidak berada dalam zona nyaman. Pada 1980-an, komposit termoplastik diiklankan dalam aplikasi militer, dan ketika mereka gagal, karena sebagian besar teknologi entry-level ketika pertama kali mencoba, mereka mendapat rap yang benar-benar buruk. Perkembangan komposit termoplastik kinerja tinggi di Amerika Serikat telah berkurang. Sebaliknya, Airbus dan perusahaan Belanda banyak berinvestasi dalam pengembangan komposit termoplastik dan mulai menggunakan sejumlah besar material sedini Airbus A320. By the way, kemudi Fokker saat ini mirip dengan kemudi yang telah dimasukkan ke dalam produksi untuk beberapa pesawat Gulfstream.
Di mana termoplastik berikutnya? Karena kaset prepreg termoplastik memungkinkan otomatisasi penuh bentuk kompleks, peningkatan kinerja, dan daur ulang penuh (meskipun tidak semua orang yang saya yakini mempercayainya) dan mengurangi biaya, ini adalah pendekatan yang layak. Saya baru-baru ini mendengar bahwa pakar industri mengklaim bahwa tubuh sekering yang terbuat dari komposit termoplastik dengan pelapisan serat otomatis masih harus diautoklaf untuk memastikan konsolidasi lengkap. Pandangan ini mengabaikan dua poin kunci. Pertama, beberapa kaset termoplastik tingkat aerospace memiliki porositas yang sangat rendah (<0,5%, dibuat="" di="" as)="" dan="" hanya="" akan="" menjadi="" lebih="" baik="" dan="" lebih=""> Kedua, mengingat kemajuan signifikan baru-baru ini dalam otomatisasi dukungan kecerdasan buatan, manajemen kualitas waktu nyata dari proses AFP sangat nyata dan sangat dekat. Mengapa Toray melakukan ini (pemasok prepreg thermoset utama Boeing) menginvestasikan lebih dari $ 1 miliar dalam spesialis termoplastik TenCate Advanced Composites (Morgan Hill, Calif.)? Prediksi saya? Fuselage dan / atau pesawat menengah baru akan dibuat dari komposit termoplastik dan akan selesai pada 2025.
-------------------------------------------------- -------------------------------------------------- --------------
XIAMEN LFT COMPOSITE PLASTIC CO., LTD.
Fokus pada (LFT-G, LFRT) R & D dan produksi: PA, PP, TPU, PPS, PBT, PPA, PEI, MENGINTIP serat kaca panjang & serat karbon terus menerus infiltrasi komposit tulangan termoplastik rekayasa seri plastik.Hal ini dapat digunakan di luar angkasa, otomotif, peralatan medis, peralatan olahraga, peralatan rumah tangga dan bagian semi-struktural ringan dan hemat biaya lainnya yang membutuhkan pasar kinerja tinggi.
Jika Anda memerlukan informasi lebih lanjut, silakan hubungi saya.
Mike Lee
Email: sale02@lfrtplastic.com
Ponsel: + 86-180-5026-9764 (wechat / whatsapp / skype)
Situs web: www.lfrt-plastic.com
Tambahkan: No.27 Hongxi Road, Tiangong Chuangxin Technology Park, Maxiang Town, Xiang'an Dist., Xiamen, Fujian, China.
