适用于航空航天领域的ROHACELL®泡沫材料

Aerospace Helicopter

©Eurocopter, Patrick Penna

采用复合材料——尤其是碳纤维增强塑料(CFRP)——来替代普通金属材料已经变得越来越普遍,这也成为近年来飞机和直升机领域的发展趋势。在高性能复合材料领域,复合材料夹层结构是制造轻质、高刚度飞机部件的第一选择。

通常需要根据承载、生产和部件外形设计等不同情况来选择最优的复合材料夹层结构。航空航天领域很早以前就开始采用ROHACELL泡沫材料作为轻质、结构性芯材;由于其具有工艺可靠性,采用这种材料同时也可以减少夹层结构的成本。

飞机和直升机结构中,复合材料夹层结构的设计方案

结构概念

草图

刚度

重量

铺放成本

装配成本

全高度夹层结构

++

+

++

++

蒙皮夹层结构

+

++

+

0

泡沫填充帽形加筋条

+

+

0

+

ROHACELL面层,比如碳纤维增强塑料,++非常好,+好,0 一般

选择最优化设计方案的标准包括如下方面:

  • 使用过程中的结构应力

  • 设计部件几何外形(比如气动表面)

  • 零部件的集成程度

  • 选择的固化方法和制造工艺

在使用过程中,芯材可使叶片蒙皮和大梁不易发生局部屈曲。ROHACELL

泡沫芯材和复合材料蒙皮的疲劳性能相一致。

为了满足飞机使用和制造方面的各项要求,我们与客户合作并创建了相关的产品标准。在AS/EN/JISQ 9100创立的质量管理体系的基础上,我们已经为泡沫生产确立了可控制的生产步骤。我们确保我们有相关的标准,让产品满足特定的性能。

低成本地制造高度一体化的结构

ROHACELL泡沫适合用来制造低成本的高度一体化的结构。并且在装配、部件检测(NDI)和涂覆等步骤中,可大幅度降低成本。例如,泡沫芯材夹层结构的表面不会出现蜂窝芯材通常出现的电报效应,可以大幅降低涂覆过程中表面处理的成本。

无论是预浸料工艺还是树脂注射工艺,ROHACELL可根据不同的树脂吸收量提供最佳孔隙尺寸规格,如WF、RIST和RIMA等。

PMI泡沫可以承受航空航天领域中常用的180℃固化温度和10bar的固化压力(和密度相关)而不会产生很大的蠕变。即使在出现放热反应的情况下,该材料良好的耐高温性能确保固化压力保持稳定,从而确保了产品具备最好的质量。此外,这有助于减少浪费并稳定工艺,保证部件的高效流水线化的生产。

如果在有限元计算、选择泡沫密度和工艺参数等需要帮助,敬请联系我们的客户服务人员。

我们的夹层结构技术中心(STC达姆施塔特和STC上海)和泡沫成型部门(达姆施塔特和莫比儿)可快速回应打样或研制阶段订单。

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