ROHACELL® для авиационно-космической промышленности

В течение многих лет в самолето- и вертолетостроении проявляется постоянно растущая тенденция к замещению традиционных металлических конструкций конструкциями из композитных материалов (в частности, из пластика, армированного углеродными волокнами (CFRP)). В сфере высокоэффективных волоконных композитных материалов многослойные технологии являются предпочтительным выбором для создания легких, но при этом прочных конструкций. Выбор оптимальной многослойной конструкции обычно основан на различных условиях, связанных с несущей способностью, производством и конструкцией компонентов. 
В авиационно-космической промышленности ROHACELL® в течение долгого времени использовался в качестве легкого конструкционного материала для внутреннего слоя, что позволяло также снижать стоимость многослойных материалов благодаря надежности технологического процесса.

Критерии выбора наиболее подходящей конструкции включают в себя:

  • Механические напряжения, возникающие в ходе эксплуатации
  • Необходимая геометрия компонента (например, для создания аэродинамических поверхностей)
  • Степень интеграции узла и
  • Выбранные условия отверждения или производственный процесс.

Например, лопасти несущих винтов вертолетов все чаще и чаще производятся из многослойных композитных материалов. В этом случае внутренний слой из материала ROHACELL покрывается однонаправленными волокнами и тканями. При определенном размере внутреннего слоя упругость и тепловое расширение будут создавать давление при формовании. Это позволит соединить отдельные слои, когда начнется растекание смолы.

В процессе эксплуатации внутренний слой стабилизирует облицовочные слои лопастей и предотвратит образование местных изгибов. Материал ROHACELL соответствует рабочим характеристикам и усталостным свойствам используемого композитного материала.

Для выполнения требований к производству и эксплуатации воздушных судов мы разрабатываем спецификации в тесном сотрудничестве с нашими заказчиками. Благодаря нашей системе контроля качества, соответствующей требованиям AS/EN/JISQ 9100, мы установили контролируемые этапы производства пенопласта. Мы гарантируем, что наши материалы соответствуют указанным свойствам.

Многослойные конструкции, предпочитаемые в самолето- и вертолетостроении

Принцип конструкции
Эскиз
Жест-кость
Вес
Стоимость укладки  слоев
Стоимость соединения
Заполненная многослойная конструкция
++
+
++
++
Только облицовочные слои
+
++
+
0
Усиление профиля
+
+
0
+
  • ROHACELL • Облицовочный слой, например, CFRP, ++ очень хорошо, + хорошо, 0 удовлетворительно

Экономически эффективное производство высокоинтегрированных конструкций

Технология ROHACELL® обеспечивает экономически эффективное производство высокоинтегрированных конструкций. Экономия на последующих этапах, таких как сборка, испытание компонентов (неразрушающие испытания) и нанесение покрытия, может быть существенной. Например, качество поверхности многослойной пенопластовой конструкции (без случаев телеграфинга, которые имеют место в ячеистых заполнителях) может обеспечить существенную экономию при подготовке поверхности к нанесению покрытия.

Различные марки материала ROHACELL®, такие как WF, RIST, RIMA и HERO, имеют оптимизированные размеры пор для поглощения смолы, как во время предварительной обработки, так и во время пропитки.

ПМИ-пенопласт способен выдержать типовые температуры отверждения до 180° C, ис- пользуемые в авиационно-космической промышленности, а также сжатие до 10 бар (в зависимости от плотности) без существенной ползучести. Стойкость материала к воздействию высоких температур обеспечивает постоянное стабильное давление отверждения даже в присутствии возможных экзотермических реакций, что гарантирует высочайшее качество многослойного материала. Это позволяет сократить количество отходов и стабилизировать процессы, что обеспечивает эффективное и оптимизированное производство компонентов.

Пожалуйста, обратитесь в нашу службу поддержки клиентов для получения рекомендаций по проведению расчетов методом конечных элементов, выбору подходящей плотности, а также для получения информации о параметрах продукции. Наш Центр Многослойных Технологий (STC, Дармштадт и Шанхай) и наши производственные объекты (Дармштадт и Мобил) обеспечивают быстрое выполнение заказов по производству опытных образцов и опытных партий.

Видео

Авиационная промышленность сталкивается с новыми проблемами, связанными с расходами на производство и техническое обслуживание. Высокоэффективная легкая пенопластовая основа “ROHACELL” компании Evonik по- зволяет достигнуть поставленных целей.

Более подробно