美国柯林斯航宇公司采取多种举措确保热塑性复合材料世界领先地位
来源：航空工业信息网  2022-06-13 09:35:47
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原文：http://shenzhen.chinacompositesexpo.com/cn/news-detail-244-12189.html       众所周知，热塑性复合材料是一种可在高温下重塑，并在冷却后固化的聚合物材料。由于其较高的抗冲击性、独特的加工可能性、轻质高强等力学性能优势，热塑性复合材料可以帮助减少燃料消耗和碳排放，从而提高环境的可持续性。


       日前，美国柯林斯航宇公司在致力于产品制造的同时，持续升级工艺，将早期产品的制造周期缩短80%，将重量降低50%，同时采用可持续的热塑性复合材料制造出完全可回收的产品，并降低成本。柯林斯航宇公司希望通过商用飞机来实现先进热塑性复合材料的规模化应用。

       柯林斯航宇公司生产了超过2000种不同的热塑性复合材料部件，目前有数百种部件处于合格状态，广泛用于机身、尾翼、机舱、飞行控制面板和舱门等。这些部件可用于从宽体飞机到单通道飞机、从公务机到直升机平台等超过20种不同类型的飞行器。

       热塑性复合材料技术在制造时的能耗较低。传统的飞机部件由粘合的金属和热固性材料（或环氧树脂部件）制成，制造过程需要产品在大型热压罐中固化，耗能巨大。相比之下，热塑性复合材料不需要像热固性塑料那样的化学反应，因此它们可以通过更高效的、非热压罐工艺来制造，大大减少能源的使用。热塑性复合材料被塑造成所需的几何形状时，制造时间可以从几小时缩短到几分钟。此外，热塑性复合材料非常坚固，更耐冲击和高温。事实上，当与热保护涂层和通风系统相结合时，热塑性复合材料甚至可以承受商用飞机发动机内数千度的高温。

       相关人员表示，热塑性复合材料不仅制造速度快，还具有可持续发展优势，生产的部件和废料都可以重新成型和回收利用，这与金属和热固性部件不同。随着人们对燃油效率的关注持续提升，柯林斯航宇公司预计能够将结构部件的重量减少50%。

       柯林斯航宇公司在2021年收购了荷兰热塑部件公司（DTC），继续保持领先地位，以具有竞争力的价格和更具可持续性的发展路线为各种轻质航空零件带来创新。该公司正在协调其全球站点的进一步发展，并与合作伙伴和研究中心合作，以建立其在这一领域的创新能力。该公司希望热塑性复合材料不仅可以替代传统的航空结构部件（如短舱），还可以替代现有的机身内结构和起落架等部件，满足额外的客户需求。

       柯林斯航宇公司拥有最先进的机械、自动化和精益制造设备，拥有8台冲压成型机、10台计算机数控 (CNC) 机床，并创造了4200多种工具。先进的热塑性复合材料技术包括自动纤维放置（AFP）技术、多种先进的焊接技术，以及大型模压成型技术，让柯林斯航宇公司能够建造比目前制造的部件更大、更复杂和无紧固件的航空结构。该公司的目标之一是在2022年晚些时候，通过将一个大型弯曲的框架焊接到碳纤维蒙皮上，展示热塑性风扇罩。
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