首先我们来了解一下压力的作用,模压成型中的压力主要用来克服物料中挥发物质所产生的蒸气压,这样能够避免制品产生分层、气泡、结构松散等缺陷,同时,压力还能够使得物料流动性增强,便于 物料充满模具,所得制品更加精密结实。
碳纤维模压成型工艺中,对于施加压力的时间也有着一定的要求 ,倘若施压时间过早,那么物料的交联反应程度低,流动性增强,会造成物料
流失严重,树脂容易集聚,局部缺胶,会导致一部分纤维外露。而施压压力时间推迟,物料的交联反应程度高,流动性变差,不易充模,所得到的碳纤维制品的质量也会下降。同时,对于-些厚度较大的制品来说,适当的增加压力有利于成型。
”轻质化、长寿命、舸靠能、高隐身、高突防、低成本”是新一代飞行器的发展目标,而碳纤维复合材料,凭借着自身轻质、高强、
可设计、、耐高温等优点,逐渐使用于飞行器上,成为先进的飞行器结构的基本材料。
纵观国内外,飞行器结构使用碳纤维复合材料大致可分为三个阶段:第-阶段,用于受力较小或非承力件,如舱门、口盖、整流罩以及襟副冀、方向舵等;第二阶段,用于垂尾、平尾等尾翼-级的次承力部件;第三阶段,用于机冀、机身等主承力结构。碳纤维复合材料的密度为1.7g/cm^3 ,强度1500MPa ,而传统的飞行器制造材料钢、铝,它们的密度分别为2.7g/cm^3、7.85g/cm^3 ,强度分别为600MPa、265MPa.
碳纤维复合材料使用于飞行器结构上已经历了半个世纪,并取得了巨大的成功,获得了宝贵的经验。但是从发展角度看,想要扩 大使用,还需解决-些列问题:
1、减重效率有待进一步提高。造成这个问题主要有三方面原因:设计合理性、材料稳定协调性以及检侧可靠性。
2、降低成本势在必行。飞行器碳纤维复合材料结构成本主要来源于制造工艺、验证分析试验和增强纤维材料等三大方面。
3、加快造自动化程度与材料化需深化研究。尽管自动铺放技术近几年发展迅速,但是对飞行器碳纤维复合材料结构制造工艺,无论是单个构件制造过程还是不同类的结构件,其自动化普适性均有待根本改进,以进一步提高生产效率与质量。
先来看看钢、铝和钛合金这三种材料。相同体积下铝的重量轻,密度只有2.8g/cm3 ,但它的强度也是三者中的,耐高温能力也不太好。
钢材的强度很高,韧性也很好,那些对尺寸要求严格的部件都可以用钢材来制作,不过它的重量很大,密度是7.8g/cm3 ,在力求减负减重飞机中不能使用过多。钛合金的重比铝重、比钢轻,强度、耐热性能等都不错,但价格太高。
再来看看碳纤维,碳纤维的种类很多,用在飞机上的都是T300、T800等材料。 碳纤维的密度为1.5g/cm3 ,只有铝重量的一半。飞机克服自身的重動才能飞起,自然是重量越轻越好,轻重量还能省去不少油耗。它的拉伸强度在1.5GMPa以上,比铝合部件高出几倍不止,和高强度的合金钢差不多,能承受强烈的外力摩擦和冲击。
举个例子,拿波音797 飞机来说吧,- -架 飞机使用23吨碳纤维代替其它材料,在整架飞机结构中占50%的话,重量足足能减轻15吨,可见碳纤维材料的优势。随着科技的发展,相信碳纤维材料的使用会越来越多,我们的生活也因它变的更美好。
无人机轻量化 工程塑料逐步取代金属材料
无人驾驶飞机简称“无人机”,英文缩写为“UAV”,是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机,正在实现帮助人类完成大量的空中作业,包括喷洒、送快递、航拍、电路巡检、远程勘探、娱乐体验等应用方向。
近年来,由于无人机产业的快速发展,其市场格局也逐步确定。无人机不再是用户的特属,也逐步走近了普通用户的生活。而工程塑料也逐步取代了原有的金属材料应用于无人机的材料构成。
工程塑料是一类可以作为结构材料在较宽的温度范围内承受机械压力,在较为苛刻的化学和物理环境下使用的高分子材料。它是一类强度、韧性、耐热性、硬度、以及抗老化性能均衡的材料,被广泛应用于工业零件和外壳材料。
无人机的机身、机翼、护翼、起落架等部件都可以使用工程塑料,除了可以节约成本之外,还具有金属不具备的优势。
1、减轻机身重量,提升续航能力;
2、降震减噪,提升整机抗冲性能;
3、减少金属材料对远程信号干扰;
4、简化成型工艺,提升产品结构设计灵活性。
以上信息由专业从事来料加工碳纤维遥控模型的星河运动于2024/12/31 10:05:59发布
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