航空模壓成型工藝

1、航空模壓成型工藝航空模壓成型工藝為追求輕質(zhì)商用飛機(jī)，一個(gè)最新開啟的前沿是飛機(jī)內(nèi)部托架的輕質(zhì)生產(chǎn)，其中許多托架都是長型材形式的。這些重要的但不經(jīng)常被見到的飛機(jī)組裝部件——C形通道、H形梁、U型剖面、L形和T形桁條、以及空心梯形桁條，長期以來都是由鋁制成的。模壓成型，一個(gè)與汽車和工業(yè)復(fù)合材料關(guān)系更緊密的加工工藝，將改變這種鋁制托架的局面。模壓成型(CCM)，是一個(gè)自動(dòng)的半連續(xù)加工過程，可以將增強(qiáng)的可作熱壓成形的輸入料帶入到模具中，然后制作有

2、效的無限長的異形型材和平面板。由一人操作，該計(jì)算機(jī)控制過程生產(chǎn)產(chǎn)品的速度，與拉擠成型的生產(chǎn)速度接近，異形型材的生產(chǎn)速度高達(dá)40米小時(shí)（131英尺小時(shí)），而平面板的生產(chǎn)速度高達(dá)91米小時(shí)（300英尺小時(shí)）。左邊為CCM異形型材生產(chǎn)線，右邊為CCM平面板生產(chǎn)線。這兩條生產(chǎn)線都是自動(dòng)化的，由一人操作。每一條生產(chǎn)線都具備電腦控制喂料、擠壓、切割和堆積功能。不像熱塑性拉擠成型，熱塑性樹脂在模具中被注入到干纖維中去，模壓成型采用的輸入料，與航空環(huán)氧

3、預(yù)浸料相似，是高均衡的、用高端熱塑性塑料浸漬過的連續(xù)纖維增強(qiáng)材料，包括聚醚醚酮(PEEK)、PEKK、聚醚酰亞胺（PEI）和聚苯硫醚（PPS）。對(duì)于非航空應(yīng)用而言，聚丙烯（PP）和其他工程塑料是常見的基體材料。由此產(chǎn)生的熱塑性結(jié)構(gòu)具備了航空級(jí)別的優(yōu)質(zhì)質(zhì)量，不可用的部分通常少于1%（已通過層壓顯微照片得到證實(shí)），而對(duì)于經(jīng)熱壓處理的復(fù)合材料而言，要求不可用的部分少于2%。Plytron60%玻璃增強(qiáng)聚丙烯單向預(yù)浸帶后，就開始加熱并擠壓這種材

4、料。由此產(chǎn)生的加固片材自動(dòng)被切割成650毫米200毫米（25.6英寸7.9英寸）的板塊。這些板塊被送入到一臺(tái)雙面圖案成形液壓機(jī)內(nèi)，液壓機(jī)對(duì)其加熱直到可以壓印為止，每50秒，壓印25根發(fā)條，每根卡條25毫米寬，大約70毫米長，1.4毫米厚（0.98英寸2.75英寸0.06英寸）。到2007年為止，通過這種工藝平均每年生產(chǎn)的卡條有140萬根。Xperion采用模壓成型工藝，為BicoAG公司壓制復(fù)合材料床用卡條，從2001年到2007年一共

5、生產(chǎn)了800萬根卡條。2004年，ACM公司與波音公司幻影工作室合作，協(xié)助其開發(fā)用于未來飛機(jī)（比如787夢(mèng)想飛機(jī)）的熱塑性復(fù)合材料部件。合作計(jì)劃中包括了用作圣路易斯工廠研究平臺(tái)的可生產(chǎn)板材和異形型材的CCM機(jī)器。這促使ACM公司尋找一個(gè)更大的制造商合作者，來承擔(dān)這項(xiàng)重大的投資。Xperion公司完成了對(duì)Dnier公司的部分收購并于2000年正是成立，該公司于2007年1月1日收購了ACM公司，Spelz仍然任命首席技術(shù)經(jīng)理一職。Xper

6、ion公司于2005年交付了CCM機(jī)器，在Spelz的領(lǐng)導(dǎo)下，公司繼續(xù)與波音合作，利用模壓成型工藝，制造各種熱塑性復(fù)合材料飛機(jī)部件。“波音公司需要更多更大的部件”，Spelz回想道：“所以Xperion公司開始考慮在美國成立一個(gè)工廠的好處?！庇谑且粋€(gè)與CDI公司（CuttingDynamicsInc.位于俄亥俄州）合資的企業(yè)出現(xiàn)了，各自擁有50%的股份。CDI公司是Siksky公司（位于康涅狄格州，斯特拉特福）長期的機(jī)械加工金屬部件供應(yīng)