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索爾維攜手波音開發(fā)新型復合材料 讓飛機告別金屬時代
【塑料機械網 塑料時訊】在這個挑戰(zhàn)與機遇并存的特殊時期，航空業(yè)仍在著力把握長期機遇，比如提升飛機的制造效率。
秉持這樣的信念，索爾維攜手波音公司，開發(fā)出了新一代復合材料：CYCOM® EP2750，該產品已于今年正式上市。它能幫助飛機制造商以更迅捷的速度和更低廉的成本生產復合材料零部件。有了這項突破性技術，金屬就不再是飛機中小尺寸零部件的高性價比之選。
能進行快捷生產的復合材料
這種材料的特別之處，就在于它所需的固化時間。傳統(tǒng)上，由于需要熱壓罐固化，用碳纖維樹脂預浸料制作零件要花好幾個小時，而CYCOM® EP2750 能大幅縮短這個過程需時，使生產速度提高10到20倍。
能實現如此之高的生產速度，也得益于這款新材料與雙膜成型法(DDF)和彈簧框架壓制法的兼容性——這是目前制造復合材料零件快速的兩種工藝。零部件可以由機械手輕松處理，再結合樹脂的快速固化特性，可將循環(huán)周期從8.5小時縮減到30分鐘。這還只是良性循環(huán)的開始。隨著零件制造速度的加快，資產利用水平會降低，產量將得到提升。同時，與采用熱壓罐固化相比，熱壓成型法具有更高的成本效率，對小尺寸部件來說尤其如此。
把這些因素綜合起來，每個零件的總成本將大大降低，從而讓復合材料在與傳統(tǒng)鋁材比拼時具有競爭力。此外，雖然該技術只針對中小尺寸部件，但以此技術生產的產品其性能和質量均符合航空標準，這意味著主承力結構和次承力結構也可應用這些部件，復雜的幾何形狀也不在話下。
除了我們熟悉的商用飛機外，CYCOM® EP2750還適用于航空業(yè)中其它任何需要高速生產大量零件的領域，如軍用飛機、自主飛機材料——比如正在飛速擴張的無人機市場，以及新興的城市空中出租車。對于這些垂直起降的行器，高性能、輕量化的復合材料無疑將會有用武之地。
緊密合作追求輕量化
CYCOM® EP2750是索爾維和波音緊密合作共同開發(fā)的成果。三年多前，雙方開始攜手更深入地了解航空業(yè)對高速、高效生產零部件的需求，研究相關技術挑戰(zhàn)，有針對性地開發(fā)材料和工藝解決方案，并通過制造各種有代表性的零部件，印證這種能力。兩家公司分工明確：波音為生產速度和材料性能設定目標，并以典型小尺寸航空零件為藍本提供零件設計。索爾維則負責開發(fā)加工要求、預浸料以及制造工藝。作為JEC創(chuàng)新獎(JEC World Innovation Awards)航空類的三個終入圍方案之一，CYCOM® EP2750的成績確實不俗。
復合材料創(chuàng)新使飛機碳足跡減半
鑒于這項創(chuàng)新讓復合材料飛機零件的成本能與金屬件一較高下，制造商們也將越來越多地用復合材料零件取代金屬，讓飛機的復合材料占比超過50%的分水嶺，從而進一步降低溫室氣體排放量。同時更輕的飛機也將帶來更舒適的旅行體驗：飛行高度可以降低，機艙增壓不用那么大，空氣濕度也可以更高，幫助減輕時差導致的不適。此外，復合材料帶來的設計自由度，也意味著飛機可以在提升乘客舒適性方面獲得更大改善空間。
據航空業(yè)估算，目前采用的復合材料幫助節(jié)省了10%-15%的油耗，這也可以換算成二氧化碳減排量：每節(jié)約1千克燃料相當于減少3.15千克二氧化碳排放。航空業(yè)仍在穩(wěn)步增長，要成功實現2050年行業(yè)溫室氣體排放量減半的目標，辦法就是讓飛機不斷變輕。好消息是，索爾維已經加入戰(zhàn)斗，助航空業(yè)一臂之力！
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