Aby sprostać wyśrubowanym regulacjom środowiskowym i presji ekonomicznej, przemysł lotniczy w coraz większym zakresie polega na technologiach kompozytowych, umożliwiających znaczną redukcję masy konstrukcji. W przypadku komponentów lotniczych z CFRP (carbon fiber reinforced plastic) masa uzyskiwanych struktur w dużej mierze zależy od grubości stosowanych prepregów.
W ramach nakierunkowanego na obniżenie masy konstrukcji lotniczych projektu NATURE (NachhAlTige HubschRaubErstruktur), inżynierowie z niemieckiego ośrodka DLR (Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt) rozwijają technologię produkcji kompozytowych, cienkościennych struktur powłokowych z wklęsłymi listwami usztywniającymi. Technologia łączy w sobie możliwości zautomatyzowanej metody aplikacji włókien zbrojenia AFP (automated fiber placement) z właściwościami osnowy z wytrzymałego materiału termoplastycznego – poliaryloeteroketonu PAEK. Opracowane prepregi charakteryzują się niską masą powierzchniową włókien zbrojenia – 36 g/m2 oraz grubością 46 μm, co oznacza, że w pojedynczej warstwie laminatu w pionie znajduje się zaledwie siedem włókien węglowych. Taki materiał jest mniej więcej trzykrotnie cieńszy od typowych prepregów, co przekłada się na trzykrotnie większą swobodę rozplanowania orientacji włókien zbrojenia w celu osiągnięcia optymalnej efektywności struktur kompozytowych o powierzchni dwukrzywiznowej.
Tym sposobem opracowana technologia umożliwia produkcję wytrzymałych, cienkościennych struktur kompozytowych, również o złożonym profilu krzywizny. Tego typu struktury mają duże znaczenie dla nowej generacji statków powietrznych, w których konstrukcji duży nacisk kładzie się na możliwie największe ograniczenie masy.
dlr.de
compositesworld.com
