Reducerea greutății, este o activitate importantă pentru proiectarea și fabricarea aeronavelor, poate oferi aeronavelor militare performanțe de zbor mai puternice, îmbunătăți economia de combustibil a aeronavelor civile. Cu toate acestea, dacă grosimea pieselor de tip placă de pe avion este prea subțire, acesta se va confrunta cu problema rezistenței și rigidității insuficiente. Adăugarea de material sandwich ușor și rigid între două straturi de panouri poate crește semnificativ capacitatea de încărcare fără a crește semnificativ greutatea, spre deosebire de adăugarea unui cadru de susținere.
Acest lucru este asemănător cu construcția palelor de turbine eoliene pe care acest site a împărtășit-o înainte:
Un strat de lemn de balsa sau miez de spumă este umplut între suprafețele interioare și exterioare ale unei învelișuri din rășină epoxidică armată cu fibră de sticlă (FRP). Balsa a fost, de asemenea, primul material de bază folosit în avioane, cum ar fi British Mosquito Bomber, un avion faimos din lemn din al Doilea Război Mondial, format din două straturi de mesteacăn cuprinse cu un strat de placaj de balsa.
În industria aerospațială modernă, materialele de bază utilizate includ structuri de tip fagure și spumă. Fagurele aparent moale poate rezista la strivirea camioanelor grele, deoarece structura stabilă a grilei de fagure previne deformarea la încovoiere, același principiu care face ca cutiile de carton din hârtie ondulată să fie foarte rezistente la compresiune.
Aluminiul este cel mai folosit metal în avioane, iar structura panourilor din aliaj de aluminiu + miez de fagure din aluminiu este o potrivire naturală.
Aceasta este o secțiune a unei aripi de avion VFW614, cu marginea de fugă a aripii și spoilerul realizat direct din structura de fagure de aluminiu.
De altfel, acest VFW614 a fost o ciudățenie cu un motor montat în partea de sus a aripii, dezvoltat de Compania de avioane United Aero-Technologies-FOKKER (VFW-FOKKER) din Germania de Vest ca un avion de linie de pasageri cu rază scurtă de acțiune 40-, care și-a făcut primul zbor în 1971 și a fost prima dezvoltare a unui avion civil cu reacție în Germania de Vest după cel de-al Doilea Război Mondial (încercarea Germaniei de Est a fost Bard 152, care a efectuat primul zbor în 1958). Avionul nu a fost un succes comercial, cu doar 13 construite, dar este încă o piatră de hotar pentru industria aviației germane. O poveste și mai faimoasă a fost parteneriatul franco-german dintre Airbus și Boeing.
Pe măsură ce compozitele sunt din ce în ce mai folosite în construcția aeronavelor, poate fi înlocuit și fagurele de aluminiu?
Raspunsul este da. Cea mai comună aplicație în aeronavele moderne este compozitele de tip fagure din hârtie aramidă și realizate din rășină armată cu fibră de carbon și alte compozite pentru a acoperi panourile de tip fagure, utilizate în podelele aeronavelor, trapele, părțile interioare, cozi, suprafețele cârmei, carenări, palete etc. , dar folosit și în trenurile de mare viteză, pereții interiori, tavane, suporturi pentru bagaje și așa mai departe.
După cum sugerează și numele, acest fagure este fabricat dintr-un tip special de hârtie, hârtie din fibre de aramid.
În primul rând, hârtia de aramidă este acoperită cu benzi adezive, a căror lățime este egală cu lungimea laturilor găurilor de fagure (în cazul unui fagure hexagonal), iar distanța dintre benzi este de patru ori mai mare decât lungimea laturi. Benzile adezive sunt aplicate prin imprimare gravura, prin care caneluri cu o lățime și o distanță specifică pe rolele aplicatoare transferă benzile adezive pe hârtia de aramidă.
Două straturi adiacente de hârtie aramidă sunt stivuite într-o poziție eșalonată, iar banda adezivă este întărită prin presare la cald.
Apoi, stiva de aramidă este întinsă ca un acordeon pentru a forma un fagure. Fagurele este de asemenea copt pentru a elibera tensiunile de rebound și pentru a finaliza fagure.
Fagurele se întăresc prin impregnare (de obicei cu rășină fenolică) pentru a umple porii dintre fibrele aramide. Rășina joacă un rol în legarea fibrelor și transferul sarcinii.
Fagurele poate fi făcut în diferite forme prin proces de tăiere.
Procesul de fabricație al fagurelor de mai sus provine de la AVIC Composites, o subsidiară a Aviation Industry Corporation of China (AVIC), care produce în prezent fagure de hârtie aramidă cu lungimi ale rețelei de deschidere cuprinse între 1,8 și 5,5 mm, densități variind de la 29 la 144 kg/m3 și dimensiuni maxime de 3.900 x 1.850 x 900 mm.
Cu toate acestea, materiile prime cheie pentru producția de fagure de hârtie aramidă - fibre de aramid și hârtie de aramidă - au fost cândva problema „colierului” cu care ne-am confruntat multă vreme.
Aramida este de obicei denumită para-aramid și meta-aramid.
Para-aramida este obținută din policondensarea clorurii de tereftaloil și a p-fenilendiaminei și este cunoscută și sub denumirea de „aramid 1414” în funcție de poziția grupului substituent pe inelul benzenic și, desigur, cea mai faimoasă denumire comercială a acestuia este „Kevlar”. " al companiei americane DuPont (Kevlar). Meta-aramida este produsă prin policondensarea clorurii de m-toluen dicarbonil și a m-fenilendiaminei și este, de asemenea, cunoscută ca „Aramid 1313”, care este vândută sub numele comercial de Nomex de către DuPont.
În comparație, para-aramidele au o rezistență și un modul mai mari, rezultând proprietăți mecanice mai bune ale hârtiei aramid și fagure, în timp ce mezo-aramidele au o rezistență mai bună la căldură și flacără.
Filamentul de aramid cu diametrul de circa 10 microni obtinut din filare este taiat pentru a obtine una dintre materiile prime importante pentru hartia aramida - fibra scurtata, cu lungimea de 5~6 mm. Fibre scurte de înaltă rezistență, dar suprafața este netedă, grupuri mai puțin active, lipsa forței de împletire între fibre, nu poate fi cauzată doar de hârtie, ci ca o "barbă de armare", și "beton" - pulpă de aramid combinație de fibre de masă sau precipitare, devin o hârtie cu rezistență ridicată. Făină de pulpă este o fibră scurtă după pulpă pentru a obține, structura originală a fibrei este parțial ruptă, suprafața este pufoasă, expunând mai mulți aminoacizi, poate forma mai multe legături de hidrogen, astfel încât fibrele scurte legate între ele; precipitarea fibrelor este o soluție polimerică în precipitarea prin agitare viguroasă a fibrelor scurte pufoase.
Fibrele de aramidă dispersate în apă sunt copiate în hârtie (testul de laborator prezentat), similar cu procesul tradițional de fabricare a hârtiei. Totuși, hârtia de aramidă are o etapă suplimentară de presare la cald pentru a lega fibrele de aramid împreună. Temperatura mai scăzută de înmuiere a mezoaramidelor face ca fibrele să se lipească mai ușor de hârtie și, astfel, sunt utilizate mai des în compozitele de tip fagure de hârtie aramidă. În plus, hârtia aramidă este folosită ca hârtie izolatoare în industria electrică și electrică.
Țările străine în 1967 au început producția industrializată de aramidă, în timp ce industria aramidă a Chinei a început în anii 1980, a existat un decalaj mare față de țările străine, confruntate cu embargoul tehnic al întreprinderilor străine, fibre de aramid și hârtie aramidă pentru o lungă perioadă de timp dependente de importuri. Yantai Minsda (producția de filială spandex și aramid Tahe New Material) și Universitatea Shaanxi de Știință și Tehnologie a celulozei și a hârtiei profesor de inginerie Zhang Meiyun cooperare, pentru a rupe monopolul străin, pentru a realiza localizarea hârtiei aramidă, există încă noi materiale Chaomeisi , Shenzhen Haotian Longbang companie de materiale compozite poate producția în masă de hârtie aramidă.
Sunt eforturile contemporanului Cai Lun, astfel încât avioanele Chinei să aibă un corp ușor și puternic!
Disclaimer: Articolele de știri din industrie publicate pe acest site sunt doar pentru schimbul și schimbul de cunoștințe și informații de piață cu privire la materialele compozite și nu sunt destinate niciunui scop comercial. Dacă orice persoană sau organizație are vreo îndoială cu privire la drepturile de autor ale articolului sau la autenticitatea și acuratețea conținutului acestuia, vă rugăm să ne contactați prima dată și ne vom ocupa din timp.