Skip to main content

Development of a Ecological friendly final consolidation step using Thermoplastic Fibre Placement for a helicopter door

Article Category

Article available in the folowing languages:

Produkcja ekologicznych drzwi do śmigłowców

Wytwarzanie części śmigłowców z kompozytów warstwowych jest obecnie procesem bardzo energochłonnym. Nowatorskie procesy z zastosowaniem lasera eliminują potrzebę stosowania zużywającego dużo energii autoklawu i mają również wiele innych atutów.

Zmiana klimatu i środowisko

Kompozyty o wysokiej jakości, z których wykonuje się drzwi do śmigłowców, są lżejsze, bardzo wytrzymałe i nadają się do recyklingu. Jednak konwencjonalne przetwarzanie kompozytów termoutwardzalnych wymaga przejścia przez etap obróbki w wysoko energochłonnym autoklawie, w celu utwardzenia wzmocnionych włóknem i preimpregnowanych arkuszy (prepregów), które zostały wcześniej ręcznie dopasowane. Naukowcy przy wsparciu UE opracowali technologię umożliwiającą bardziej zrównoważoną produkcję drzwi do śmigłowców w ramach projektu DEFCODOOR. Jest ona oparta na zastosowaniu termoplastów i układaniu włókien termoplastycznych (TFP) z zastosowaniem lasera. Proces TFP umożliwia szybkie układanie i konsolidację in situ jednokierunkowej taśmy termoplastycznej, co eliminuje konieczność stosowania wielu etapów łączenia. Wyeliminowanie autoklawu skraca również czas produkcji. Tworzywa termoplastyczne mają wiele zalet w porównaniu do duroplastów i szybko zyskują coraz większą popularność. Nie wymagają autoklawu do utwardzania w celu utworzenia wiązań międzycząsteczkowych. Wiązania te nie mają charakteru nieodwracalnego i termoplasty można przetopić i ponownie uformować, dzięki czemu nadają się doskonale do recyklingu. Ich produkcja jest ponadto bardziej przyjazna dla środowiska niż w przypadku duroplastów, które wymagają dużo energii i wytwarzają szkodliwe substancje chemiczne. Zespół opracował technologię produkcji struktur do części helikopterowych składających się z poszycia i usztywnień, których zadaniem jest zapobieganie wyboczeniu. Specjalne laminaty usztywniające z lokalnym zbrojeniem były wytwarzane wspomaganą laserowo metodą TFP i termoformowane w profile omegowe przeznaczone do stosowania w drzwiach śmigłowców. Były one następnie łączone laserowo in situ z laminatami poszycia. Naukowcy porównali właściwości próbek laminatów konsolidowanych in situ z tradycyjnymi próbkami wytwarzanymi metodą post-konsolidacji, uzyskując ważne informacje na temat metody wytwarzania. W projekcie DEFCODOOR udowodniono, jak wiele korzyści wiąże się ze stosowaniem procesu TFP z użyciem lasera i późniejszym kształtowaniem termicznym w produkcji części konstrukcyjnych śmigłowców z ekologicznych tworzyw termoplastycznych. Proces ten zmniejsza zużycie energii i ilość odpadów, ale nie tylko — odpady można ponownie wykorzystać do produkcji mniejszych elementów. Wyeliminowanie procesów łączenia i związanych z nimi materiałów dzięki konsolidacji in situ może również zmniejszyć koszty montażu o około 40%. Przy stałym doskonaleniu jakości produktu technologia może mieć istotny wpływ na konkurencyjną pozycję i zrównoważony rozwój przemysłu śmigłowcowego.

Znajdź inne artykuły w tej samej dziedzinie zastosowania