




在航空航天领域的碳纤维复合材料制品应用是什么样的呢?
在航空航天领域传统的采用多采用金属材料,因为高强度、耐高温、高比模量等特征---的---了我们在航空航天领域的研发和科技的推动。那在航空航天领域中研究发现,如果能够减重1千克,大约能够节省下1万美元的燃料,那在材料使用上面的科研就是我们研发的方向,还能---的提升火箭、飞船的负荷,所以对于航空航天材料的重量和是非常值得去关注的点。
在航空航天领域还有一个非常重要的点就是耐高温性能,碳纤维复合材料是通过碳纤维束和树脂进行预浸到固化形成碳纤维预浸料,那在这个过程中,为了---的---碳纤维复合材料耐高温的性能,就可以进行树脂添加物,使得成型后的碳纤维制品具备---的耐高温性能。
在整个航空航天材料的选择上面就需要有重量轻、强度高、耐高温、变形小的特点,这一系列的特征都指向了碳纤维复合材料,当然钛合金也可以,但是钛合金的资源太少,这也是为什么大力扶持碳纤维企业的原因,在国外技术不共享的情况,碳纤异形件,国内大力推进碳纤维复合材料研发的重要原因。
那碳纤维在航空航天领域的应用中,大尺寸的碳纤维还没有生产的先例,碳纤异形件,现在主要是进行一些小零部件的生产,然后进行机加工组装,常见的有飞机尾翼,利用蒙皮进---桁组成,通过模具使得碳纤维制品进行组合在一起,然后再进行热压罐成型。
除了飞机尾翼,还有非常平尾、垂尾等。那在航空航天领域,我们被广泛运用的有整流罩、前缘、舱门以及内部的材料选用,---的---了航空飞船的性能表现,在一定程度上减少了整体的重量,那在航天飞船的桶身应用,采用多段桶身的生产后,然后进行组成,从而生产出碳纤维复合材料的航空壁体,在这个过程中---重要的地方就是衔接处。
预组装cfrp框架:框架是飞机机身中的横向加强元件。在空中客车a350中使用cfrp和的一体式机身结构可以减轻重量和生产步骤。需要额外的加强元件(夹板)以防止框架向侧面弯曲。翼肋(可达6米)在几何上都互不相同,因此,每个翼肋都需要一个特殊的模具模板,以便手动为组件配备公差为0.2毫米的防滑钉。这些模板昂贵且使用复杂。此外,手动防滑钉进给和预组装需要很大的差异。在连接零件上进行大量测量步骤,碳纤异形件供应,以实现的位置对准也是的。 fraunhoferifam的项目经理leanderbrieskorn解释说:“tempo”项目给我们带来了一个挑战,即以一种既能减少持续时间又能减少过程复杂性的方式自动化过程步骤。“夹板应该被自动捡起并送入框架。为了将框架和夹板铆接在一起,需要钻穿两个部件。我们通过使用我们开发的---末端执行器为框架配备夹板来实现这一点。此外,在我们位于斯塔德的近系列机身装配厂中,机身安装在机身外壳上,没有任何间隙。”
定位和钻孔末端执行器,用于cfrp整体框架的自动化,---和的预组装 研发的定位和钻孔末端执行器可以完成以下任务:接收不同的防滑钉,将它们定位在不同的整体框架上,同时对两个部件进行双重钻孔。紧凑的末端执行器可以通过所使用的门户系统以及标准工业机器人来拾取。选择门户系统以提高定位精度。整体框架在门架下方的高跷上拉伸,可以使用多种机械调节选件在空间中定向。末端执行器具有对称的固定器,通过它可以拾取不同方向的夹板并将其夹在固定器上。使用弹簧阻尼的机械限位器,可以到达各个连接位置。当防滑板加固件从上方放置在框架的整体表面上,并且使用内置机制将两个部件夹紧时,钻孔过程将从框架的背面进行,以防止cfrp磨损。抽气系统将产生的钻屑收拾起来。钻完零件后,就可以确定防滑钉在框架上的位置。然后可以将防滑板铆接到框架上。
用碳纤维复合材料制造需要注意哪几点?
注意点一:在使用碳纤维复合材料时,碳纤异形件定制,传统的评判标准主要是看比强度和比刚度两方面,对碳纤维材料其它方面的性能往往重视不够。在碳纤维的应用中,碳纤维材料是机体的重要材料,但是并非是全部材料。所以,必须考虑到碳纤维材料与其他材料的融合性以及匹配程度。在关注碳纤维材料部分的抗拉伸强度和抗拉伸模量外,还需要对结构的完整性能进行考量与测评。
注意点二:碳纤维复合材料与金属材料在机理上有着很大的差---,因此在结构设计上必须从复合材料的性能特征出发,否则采用其替代金属的效果不一定能达到预期。
注意点三:小型的构造体系比较复杂,不同的结构应使用不同的复合材料,例如,薄蒙皮的碳纤维复合材料与中厚蒙皮的碳纤维复合材料之间的性能就有很大的差别,所以应根据小型的整体需求,对不同结构的不同需求进行综合评定,这对碳纤维材料的应用来说---。
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