کامپوزیت ساندویچی لانه زنبوری کاغذی آرامید - لانه زنبوری هواپیما

کاهش وزن، یکی از اهداف مهم طراحی و ساخت هواپیما است، می تواند به هواپیماهای نظامی عملکرد پروازی قوی تری بدهد، اقتصاد سوخت هواپیماهای غیرنظامی را بهبود بخشد. با این حال، اگر ضخامت صفحه- مانند قطعات هواپیما خیلی نازک باشد، با مشکل استحکام و سفتی ناکافی مواجه خواهد شد. افزودن مواد ساندویچی سبک و سفت و سخت بین دو لایه پانل می تواند به طور قابل توجهی ظرفیت حمل بار- را بدون افزایش وزن به میزان قابل توجهی افزایش دهد، برخلاف افزودن یک قاب نگهدارنده.

این شبیه به ساخت پره های توربین بادی است که این سایت قبلاً به اشتراک گذاشته است:

لایه ای از چوب بالسا یا هسته فوم بین سطوح داخلی و خارجی یک پوست ساخته شده از رزین اپوکسی تقویت شده با فایبرگلاس- (FRP) پر شده است. بالسا همچنین اولین ماده اصلی مورد استفاده در هواپیماها بود، مانند بمب افکن پشه بریتانیا، هواپیمای چوبی معروف جنگ جهانی دوم که از دو لایه توس ساخته شده توسط لایه ای از تخته سه لا بالسا ساندویچ شده بود.

در صنعت هوافضای مدرن، مواد اصلی مورد استفاده شامل ساختارهای لانه زنبوری و فوم است. لانه زنبوری به ظاهر نرم می تواند در برابر له شدن کامیون های سنگین مقاومت کند زیرا ساختار شبکه ای لانه زنبوری پایدار از تغییر شکل خمشی جلوگیری می کند، همان اصلی که جعبه های مقوایی ساخته شده از کاغذ راه راه را در برابر فشار بسیار مقاوم می کند.

آلومینیوم پرمصرف ترین فلز در هواپیما است و ساختار پانل های آلیاژ آلومینیوم + هسته لانه زنبوری آلومینیومی یک تناسب طبیعی است.

این بخشی از بال هواپیمای VFW614 است که لبه عقبی بال و اسپویلر مستقیماً از ساختار لانه زنبوری آلومینیومی ساخته شده است.

اتفاقاً، این VFW614 یک توپ عجیب و غریب با یک موتور نصب شده در بالای بال بود که توسط United Aero-Technologies-FOKKER (VFW{3}}FOKKER) آلمان غربی به عنوان یک-کوتاه برد 40{12} و اولین پرواز مسافر، اولین هواپیمای توسعه یافته در آلمان غربی بود. یک هواپیمای مسافربری جت در آلمان غربی پس از جنگ جهانی دوم (تلاش آلمان شرقی بارد 152 بود که اولین پرواز خود را در سال 1958 انجام داد). این هواپیما موفقیت تجاری نداشت و تنها 13 فروند از آن ساخته شد، اما همچنان نقطه عطفی برای صنعت هوانوردی آلمان است. ماجرای حتی مشهورتر، مشارکت فرانسه و آلمان بین ایرباس و بوئینگ بود.

همانطور که کامپوزیت ها به طور فزاینده ای در ساخت هواپیما استفاده می شوند، آیا می توان لانه زنبوری آلومینیومی را نیز جایگزین کرد؟

پاسخ مثبت است. متداول ترین کاربرد در هواپیماهای مدرن کامپوزیت های لانه زنبوری کاغذی آرامید است و از رزین تقویت شده با فیبر کربن و سایر کامپوزیت ها برای پوشش پانل های لانه زنبوری ساخته شده است که در کف هواپیما، دریچه ها، قطعات داخلی، دم، سطوح سکان، فیرینگ ها، پاروها و غیره استفاده می شود، اما همچنین در سقف های بلند، سقف های قطار، سقف های قطار با سرعت بالا استفاده می شود.

همانطور که از نامش پیداست، این لانه زنبوری از نوع خاصی از کاغذ، کاغذ الیاف آرامید ساخته شده است.

ابتدا کاغذ آرامید را با نوارهای چسبی می پوشانند که عرض آن به اندازه طول دو طرف سوراخ های لانه زنبوری (در مورد لانه زنبوری شش ضلعی) است و فاصله بین نوارها چهار برابر طول اضلاع است. نوارهای چسب با چاپ گراور اعمال می شوند، به این ترتیب شیارهایی با عرض و فاصله مشخص روی غلطک های اپلیکاتور، نوارهای چسب را روی کاغذ آرامید منتقل می کنند.

دو لایه مجاور کاغذ آرامید به صورت پلکانی روی هم چیده می شوند و نوار چسب با پرس گرم سخت می شود.

در مرحله بعد، پشته آرامید مانند آکاردئون کشیده می شود تا یک لانه زنبوری تشکیل شود. لانه زنبوری نیز پخته می شود تا تنش های برگشتی را از بین ببرد و لانه زنبوری را نهایی کند.

لانه زنبوری با آغشته کردن (معمولاً با رزین فنولیک) پخته می شود تا منافذ بین الیاف آرامید را پر کند. رزین در اتصال الیاف و انتقال بار نقش دارد.

لانه زنبوری را می توان با فرآیند برش به اشکال مختلف درآورد.

فرآیند تولید لانه زنبوری فوق از شرکت AVIC Composites، یکی از شرکت‌های تابعه شرکت صنعت هوانوردی چین (AVIC) می‌آید که در حال حاضر لانه زنبوری کاغذی آرامید را با طول‌های شبکه دیافراگم از 1.8 تا 5.5 میلی‌متر، چگالی‌های بین 29 تا 3،3، 144، حداکثر ابعاد 3،3،0 کیلوگرم بر متر تولید می‌کند. 1850 × 900 میلی متر.
با این حال، مواد اولیه کلیدی برای تولید لانه زنبوری کاغذ آرامید - الیاف آرامید و کاغذ آرامید - زمانی مشکل "گردنبند" ما برای مدت طولانی بود.

آرامید معمولاً به‌عنوان پارا{0}}آرامید و متا{1}}آرامید شناخته می‌شود.

پارا{0}}آرامید از پلی تراکم ترفتالوئیل کلرید و p{1}فنیلن دی آمین ساخته شده است و با توجه به موقعیت گروه جانشین بر روی حلقه بنزن و البته معروف ترین نام تجاری آن شرکت USKP (کولارونت) به نام "آرامید 1414" نیز شناخته می شود. Meta{6}}آرامید از چند متراکم شدن m-تولوئن دی کربونیل کلرید و m-فنیلن دیامین ساخته می‌شود و به نام «آرامید 1313» نیز شناخته می‌شود که با نام تجاری Nomex توسط DuPont به فروش می‌رسد.

در مقایسه، پارا{0}}آرامیدها استحکام و مدول بالاتری دارند و در نتیجه خواص مکانیکی بهتری برای کاغذ آرامید و لانه زنبوری دارند، در حالی که مزو{1}}آرامیدها مقاومت در برابر حرارت و شعله بهتری دارند.

رشته آرامید با قطر حدود 10 میکرون به دست آمده از ریسندگی برش داده می شود تا یکی از مواد اولیه مهم برای کاغذ آرامید - الیاف برش کوتاه- به طول 5 تا 6 میلی متر بدست آید. الیاف کوتاه-برش خورده با استحکام بالا، اما سطح صاف، گروه‌های کم‌تحرک، کمبود نیروی درهم تنیدگی بین الیاف را نمی‌توان به تنهایی ناشی از کاغذ، بلکه به‌عنوان «میلگرد» و «بتن» - آرمید خمیر خمیر یا ترکیب الیاف بارشی، به کاغذی با استحکام بالا تبدیل می‌شود. کنجاله پالپ فیبر برش کوتاه پس از خمیر برای بدست آوردن است، ساختار الیاف اصلی تا حدی شکسته شده است، سطح کرکی است، در معرض اسیدهای آمینه بیشتری قرار می گیرد، می تواند پیوندهای هیدروژنی بیشتری تشکیل دهد، به طوری که الیاف برش کوتاه با هم پیوند می خورند. رسوب الیاف یک محلول پلیمری در رسوب همزن شدید الیاف کوتاه کرکی است.

الیاف آرامید پراکنده در آب در کاغذ کپی می شوند (تست آزمایشگاهی نشان داده شده است)، شبیه به فرآیند کاغذسازی سنتی. با این حال، کاغذ آرامید یک مرحله اضافی از پرس گرم برای اتصال الیاف آرامید به یکدیگر دارد. دمای نرم شدن کمتر مزوآرامیدها باعث می شود که الیاف به کاغذ چسبیده شوند و بنابراین بیشتر در کامپوزیت های لانه زنبوری کاغذ آرامید استفاده می شوند. همچنین از کاغذ آرامید به عنوان کاغذ عایق در صنایع برق و برق استفاده می شود.

کشورهای خارجی در سال 1967 تولید صنعتی آرامید را آغاز کردند، در حالی که صنعت آرامید چین در دهه 1980 آغاز شد، شکاف زیادی با کشورهای خارجی وجود داشت که با تحریم فنی شرکت های خارجی، الیاف آرامید و کاغذ آرامید برای مدت طولانی وابسته به واردات مواجه بودند. Yantai Minsda (تولید اسپندکس و آرامید Tahe زیرمجموعه مواد جدید) و دانشگاه شانشی علم و فناوری از خمیر و کاغذ مهندسی استاد ژانگ Meiyun همکاری، برای شکستن انحصار خارجی، برای رسیدن به محلی سازی کاغذ آرامید، هنوز وجود دارد Chaomeisi مواد جدید، شنژن Haotian Longbang تولید انبوه کاغذ آرامید مواد کامپوزیت شرکت می تواند.

این تلاش کای لون معاصر است تا هواپیماهای چینی بدنه ای سبک و قوی داشته باشند!

سلب مسئولیت: مقالات اخبار صنعت منتشر شده در این وب سایت فقط برای تبادل و به اشتراک گذاری دانش و اطلاعات بازار در مورد مواد کامپوزیت است و برای هیچ هدف تجاری در نظر گرفته نشده است. اگر شخص یا سازمانی در مورد حق چاپ مقاله یا صحت و سقم محتوای آن شک دارد، لطفا در اولین بار با ما تماس گرفته و به موقع با آن برخورد خواهیم کرد.