Автомобильная промышленность приняла использование недорогих, высокоскоростные композитные технологии. Могут ли производители самолетов использовать то же самое в своих интересах??
Для аэрокосмической и автомобильной промышленности, высокая скорость производства означает разные вещи. Для самолетостроителей это сотни самолетов в год; для автопроизводителей сотни автомобилей в день. И эти совершенно разные результаты приводят к разному выбору конструкционных материалов и производственных процессов..
Но, на первый взгляд, Судя по всему, автомобильная и авиакосмическая промышленность приближаются, поскольку автопроизводители стремятся достичь целей по сокращению расхода топлива и выбросов за счет перехода на легкие материалы для кузовов транспортных средств., включая основные продукты авиации: алюминий и углеродное волокно.
Конструкционные композиты появились в аэрокосмической отрасли., но на выставке композитной промышленности JEC Europe в Париже в марте, было еще много дисплеев, связанных с автомобилями, автобусов, трамваи и поезда, чем самолеты. А поскольку автомобильная промышленность использует композиты, он движется в новых направлениях, движимый спросом на низкие затраты и высокие темпы производства. В крупносерийном автомобилестроении, четный 4 мин. сделать часть слишком долго.
«В конце 1990-х, единственный рынок композитов был в аэрокосмической отрасли из-за цен на нефть,- говорит Эдвард Бернардон., вице-президент по стратегическим автомобильным инициативам в Siemens PLM Software. Vistagy, которая разработала программное обеспечение для проектирования композитов Fibersim и была приобретена Siemens в 2011, «Основал группу в Германии, чтобы изучить массовый автомобильный рынок и узнать, как сделать детали из углеродного волокна более рентабельными.," он говорит.
Первоначально, углеродное волокно использовалось только в высокопроизводительных, но малосерийных суперкарах, где стоимость материалов и время производственного цикла менее критичны.. Затем в 2009, BMW объявила, что построит небольшой полностью электрический автомобиль из композитов из углеродного волокна.. Поставки i3 начались поздно 2013, но в 100 машин в день, он находится в нижней части спектра большой громкости. Теперь автопроизводители, такие как PSA Peugeot Citroen, ищут композиты., но для ставок, превышающих 900 машин в день.
По словам Бернардона, автомобильные композиты уникальны из-за более быстрых циклов проектирования - «конструкции могут меняться ежедневно или еженедельно по причинам упаковки.," он говорит. В следствии, производственные процессы, разработанные авиаконструкторами и автопроизводителями, расходятся. «Трансферное формование преформ занимает большое место в автомобильной промышленности., но лишь небольшой процент в аэрокосмической отрасли," он говорит.
Но может ли автомобильная промышленность стремиться к дешевизне, высокопроизводительные композиты приносят пользу аэрокосмической отрасли? Дарпа так думает, и Пентагон Агентство передовых исследований планирует программу - Aerospace Composites with Automotive Efficiencies - для значительного сокращения затрат и времени на изготовление небольших композитных деталей - менее чем 15 фунт. и 15 футов - для использования в самолетах.
Darpa считает, что материалы и процессы, разработанные в автомобильной промышленности, могут позволить «нечувствительны к скорости сборки., менее капиталоемкое производство композитов для аэрокосмической отрасли - с критической оговоркой, что детали должны поддерживать характеристики систем из углеродного волокна / усиленной эпоксидной смолы с промежуточным модулем упругости, которые в настоящее время используются в самолетах.. И это важное условие, потому что недорогие композиты, используемые автопроизводителями, не соответствуют аэрокосмической прочности, требования к жесткости и устойчивости к повреждениям.
Компания Darpa запросила информацию о композитах с короткими волокнами, которые имеют те же характеристики, что и непрерывные волокна, но позволяют производить инжекционные процессы и формование по контуру.. Распыление измельченных волокон на форму - один из методов, используемых автопроизводителями.. Но для аэрокосмического использования, в отличие от автомобильной, потребуется точный контроль ориентации коротких волокон для обеспечения требуемых механических свойств..
НАЖМИ СЮДА, ЧТОБЫ ПРОЧИТАТЬ БОЛЬШЕ
Это статья первоначально размещена на AviationWeek.com.