空中客车A350-900舱门采用新型材料，提升性能与效率
来源：万物新材研究院  2025-01-07 15:17:44
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原文：http://shenzhen.chinacompositesexpo.com/cn/news-detail-244-15392.html       A350-900客舱门中的VICTREX™PEEK 90HMF40提高了质量，并将重量和成本降低了40%。
       桑顿·克莱维利（英国）-空中客车直升机公司正在用高模量碳纤维复合材料取代空中客车A350-900飞机舱门配件中的铝。该支架现在由VICTREX™PEEK 90HMF40制造，由空中客车直升机公司开发，在获得相关组件资格后，正在批量生产用于商业用途。金属的成功替代使重量和成本降低了40%。注塑聚合物溶液取代了由铝块加工而成的支架的高成本制造。

       A350XWB飞机舱门的纤维增强复合材料结构使用外壳，内部连接支撑结构。现在由VICTREX PEEK 90HMF40热塑性复合材料制成的配件将蒙皮连接到内部支撑结构上的点。这两个部件形成箱式结构，以利用最大的几何惯性矩。

       空中客车直升机公司飞机舱门研究和技术负责人克里斯蒂安·沃尔夫（Christian Wolf）解释了PEEK组件的操作和意义：“就标准载荷情况，即机舱内部压力而言，这种点式接头减少了外壳的变形，从而保持了飞机舱门的气动质量。飞机舱门中的所有组件都是单冗余设计。如果支架附近的组件发生故障，支架将为传递结构载荷提供替代路径，因此是飞机主要结构的一部分。”

       金属更换：新支架降低成本，提高质量

       通过使用碳纤维复合材料的高性能VICTREX PEEK 90HMF40聚合物代替以前使用的铝，空中客车直升机公司成功制造了一种提供一系列好处的等效部件。重量和生产成本各降低了40%。将PEEK组件而不是铝组件连接到热固性材料上，可以更容易地钻孔。与之前的解决方案相比，优化的碳纤维增强复合材料钻头提高了孔的质量。

       VICTREX PEEK 90HMF40是空中客车公司指定的材料。热塑性塑料很容易承受飞机舱门内持续积聚的水分，而容易腐蚀的铝需要特殊的表面涂层来防止腐蚀。Wolf说：“威格斯提供的合适材料，以及他们的专业知识和与材料专家的合作，为成功开发和部件鉴定做出了贡献。从最初使用纤维增强PEEK中获得的专业知识可以转移到其他部件和具有类似要求的其他应用领域。”

       新的发展和投资有助于保持领先地位

       在航空航天业务中，“设计和建造”过程，例如根据给定规范进行开发，是生产结构部件的一种可能选择。在这个过程中，开发人员在材料选择等方面有额外的自由。威格斯航空航天业务开发经理乌韦·马伯格（Uwe Marburger）解释说：“90HMF40是一种特殊的高性能热塑性复合材料，也适用于承重结构部件，因为它现在首次用于空客A350-900，因此也适用于常规航空公司运营。这一首次应用肯定会很快被其他应用所取代”。这家总部位于英国的公司在全球范围内运营，拥有超过35年的经验，不仅提供基于聚芳醚酮（PAEK）的解决方案，还提供稳定的产品质量和供应安全。

       2015年4月，威格斯第三家生产工厂投产，进一步扩大了其作为PAEK（包括Victrex PEEK）领先供应商的领先地位。马伯格自信地说：“我们还准备迎接未来的新挑战，例如与合作伙伴在需要新设计的“设计和构建”应用中的合作，以及为实现指定功能而选择材料”。威格斯最近才宣布成功推出其先进的混合成型工艺。这提供了强度和设计自由度的完美结合，特别是在开发非常轻的结构时。

       航空航天设计师和制造商受益于VICTREX PEEK 90HMF40的使用。这种具有高模量纤维（HMF-high-modulus fibres）的高性能复合材料基于威格斯90系列聚芳醚酮，主要用于非常薄壁的注塑部件。高强度部件可以用这种自由流动、易于加工的材料制造。PEEK的性能无法与标准等级的性能相匹配。例如，在相同条件下，90HMF40的疲劳寿命比铝7075-T6长100倍，比强度和刚度高20%。在相同条件下，与铝7075-T6相比，高模量PEEK聚合物的疲劳寿命延长了100倍，比强度和刚度提高了20%。与铝相比，购买与运输比提高了85%，通过在注塑过程中优化原材料的使用，显著减少了材料浪费。

       那么，这对未来意味着什么？

       空中客车公司认证的热塑性塑料是一种高流动性、易加工的材料，可以生产高模量的零件。这使工程师能够设计出与不锈钢、钛和铝等传统航空航天金属具有同等强度和刚度的部件，重量减轻70%。

       高性能热塑性材料，40%碳纤维增强聚醚醚酮（PEEK），半结晶，注塑颗粒，易流动，黑色。

       具有较薄横截面或较长流动长度的复杂几何形状，需要在静态或动态系统中具有优异的强度。优异的耐磨性、低摩擦系数、低热膨胀系数。对侵蚀性环境具有化学抗性。 文章来源：http://shenzhen.chinacompositesexpo.com/cn/news-detail-244-15392.html