15年来，飞机制造商一直受益于热塑性复合材料，它是一种坚韧、耐用的结构材料，航空设计允许数据库可用于商业和军事应用。
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尽管选择热塑性复合材料的原因各不相同，但有几个关键原因推动了oem对热塑性塑料的兴趣。首先，极低空隙率热塑性塑料单元的开发和自动化解决方案消除了在生产极低空隙率热塑性塑料结构时使用高压釜的问题。第二是通过感应或电阻焊接技术熔化热塑性塑料的能力，提供了一种不使用紧固件而降低重量和成本的可行方法。最后，向复合机身的迁移需要去除金属结构支架和相关的电偶腐蚀影响。
除了优异的阻燃性和结构性能，热塑性复合材料还提供了成本有效的工艺，如热成型和压缩成型，以制造多个金属支架。非常高的一致性，低空隙率的热塑性预浸料已经成为一些新兴的自动化解决方案的关键。欧洲杯足球竞彩
聚合物技术
热塑性聚合物分为非晶态和半晶态。与半结晶聚合物相比，非晶态热塑性塑料不形成晶体结构，在接近其玻璃化转变温度(Tg)的温度下可模塑。然而，无定形热塑性塑料的一个问题是它们对某些溶剂的抵抗力差。
半结晶聚合物有些区域是无定形的，有些区域是紧密地堆积在晶格中。特定部分的结晶度取决于聚合物的类型和形成该部分所用的冷却速度。半结晶聚合物同时具有Tg和熔点温度Tm，这是结晶结构破坏的点。
复合材料中应用的关键热塑性塑料包括
- 聚醚酰亚胺(PEI) -无定形
- 尼龙-无定形或半结晶
- 聚醚酮酮(PEKK) -半结晶
- 聚醚-醚酮(PEEK) -半结晶
- 聚苯硫醚(PPS) -半结晶
材料的形式
热塑性材料以三种材料形式存在。第一种形式是织物预浸料，其中典型的玻璃或碳纤维是编织材料，热塑性树脂集成到织物中。由于织物表面大部分树脂的存在，它们具有轻微的悬垂性和一致性，通常被称为半浸料。浸渍在高温高压釜中进行。TenCate在其Cetex品牌下使用碳和玻璃纤维织物，使用不同的树脂(如P欧洲杯足球竞彩EI、PA、PEEK和PPS)生产各种各样的材料。
其次是增强热塑性层合板(RTLs)。在高压和高温热成形循环中，RTL对高粘度热塑性树脂进行了较好的纤维束浸渍。TenCate以Cetex RTL品牌提供这些欧洲杯足球竞彩材料。
第三种是热塑性胶带，从1/8英寸的狭缝胶带到宽度为6-12英寸的胶带。这种材料形式使自动化胶带铺设和光纤铺设设备的使用效率最高。2020欧洲杯下注官网各种自动化解决方案可通过光纤胶带放置(原位)，连续压缩成型或胶带铺设。TenCate以Cetex thermolite品牌提供这种材料形式。
热塑性复合材料的优点
近年来，热塑性复合材料得到了成功的应用。热塑性复合材料的一些优点。
- 能够利用短周期热成型零件制造技术
- 低水分吸收
- 良好的韧性和抗损伤性
- 室温储存质量消除了任何制冷的使用，并允许大型结构制造，没有工期限制
- 热塑性树脂能够重新形成零件，即使在反复加热和冷却后仍能保持其性能
- 极低孔隙含量
- 不使用高压釜的部件制造的替代品
- 防火性
热塑性复合材料比热固性复合材料的缺点
热塑性复合材料比热固性复合材料的一些缺点包括:
- 初始原料成本高于热固性产品
- 较高的处理温度
- 传统的零件制造商不熟悉今天的热塑性复合材料加工选择
- 由于热塑性零件的金属模具要求，通常模具成本较高。然而，通过使用铝工具进行原型设计，可以减少交货时间和成本。
下表1列出了各种热塑性聚合物的Tg和工艺温度。
表1。用于复合材料的热塑性聚合物
| 聚合物 |
Tg |
过程 |
温度形态 |
| 偷看 |
290°F(143°C) |
715°- 740°f(380°- 395°c) |
半晶状的 |
| 裴 |
423°F(217°C) |
575°- 625°f(300°- 330°c) |
非晶 |
| PPS |
192°F(89°C) |
温度范围:550°- 620°f(290°- 325°c) |
半晶状的 |
| PEKK |
312°F(156°C) |
645°- 690°f(340°- 365°c) |
半晶状的 |
| 尼龙- 11 |
108°F(42°C) |
360°- 400°f(180°- 205°c) |
半晶状的 |
| 尼龙- 6 |
116°F(47°C) |
415°- 450°f(210°- 230°c) |
半晶状的 |
与热塑性塑料有关的其他考虑
结晶度影响半结晶热塑性聚合物的性能。如果结晶度低，则复合材料是坚韧的，但耐溶剂性差。大多数工程热塑性塑料表现出非常快的结晶速度。任何复合结构的另一个关键问题是将一个部件与结构的其他部分连接在一起的方式。为了焊接结构，需要通过加热连接线至加工温度来软化材料。
生产流程
自动化技术的最新发展促进了热塑性塑料零件的低成本生产。一些公司开发了广泛的自动化技术，以提高生产速度和热塑性零件的质量。一些最常用的技术包括自动纤维放置和胶带放置、热成型、机器人铺层和连续压缩成型(CCM)。
自动光纤放置和磁带放置
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公司利用热塑性复合材料拖带和狭缝胶带生产零件。在温度和压力下，胶带被放置在工具或芯轴上，导致材料在没有进一步处理的情况下固化。然而，所使用的单元必须具有非常低的空隙含量，因为这是一个相对低压的过程。TenCate在热塑性单片塑料生产中所采用的技术天生提供了优越的聚合物分布和低空隙率。图1显示了TenCate的TC1200 PEEK胶合层合板的截面照片。
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图1所示。横断面照片显示TenCate的TC1200 PEEK胶合板。请注意碳纤维束周围的树脂分布非常均匀，层压板中的空隙含量也很低。
热成型
热塑性复合材料的热成形过程类似于通常用于非增强塑料的热成形过程。这一过程包括利用红外加热器将固结的热塑性层压板加热到加工温度，然后在冲压工位使用公模和母模对零件进行模压。制作零件的总时间通常少于5分钟。
机器人停止
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图2。
机器按照设计快速地在纤维方向上铺设热塑性塑料带。一个局部热源是用来固定的层，然后压实和热成型的结果毛坯成为部分。
CCM
CCM是一种自动化的、半连续的生产工艺，能够将热塑性复合材料用于生产平板或有效长度不受限制的异形型材。
结论
寻找低成本的生产技术是目前复合材料行业降低整体零部件成本的趋势。一个主要的努力集中在生产部件使用过程中没有高压釜。用热塑性聚合物增强的复合材料为设计师和生产工程师提供了快速可靠地制造零件的各种过程。随着自动化的发展，以及诸如室温储存、焊接性、优越的韧性和几乎无限的保质期等质量的共同发展，热塑性复合材料将在更多的应用中发挥作用。
这些信息都是从东丽高级复合材料公司提供的材料中获取、审查和改编的。欧洲杯足球竞彩
有关此来源的更多信息，请访问东丽先进复合材料。．