Для аэрокосмических аппаратов требуется, чтобы каждый компонент был оптимизирован по весу, производительности и функциональности.
Поскольку аэрокосмическая промышленность продолжает свой подъем, проекты самолетов следующего поколения продолжают развиваться с более высокими ожиданиями, чем когда-либо прежде. Новые самолеты должны быть легче, быстрее, безопаснее, прочнее и, конечно, более рентабельными, чем те, которые они заменяют. Макротенденции в авиационной промышленности стимулируют технологические достижения в самых маленьких компонентах летательных аппаратов.
Для аэрокосмических аппаратов требуется, чтобы каждый компонент был оптимизирован по весу, производительности и функциональности. Аддитивное производство, или 3D-печать, приобрело известность в первых двух областях. Поскольку сложность отделена от стоимости производства, сложные детали могут быть спроектированы для снижения веса без ущерба производительности, чего не могут предложить традиционные методы производства. Детали, изготовленные аддитивным способом, доказали свою эффективность и все чаще используются на аэрокосмических платформах, включая космический корабль Boeing CST-100. Но какую роль играет аддитивное производство в предоставлении многофункциональных решений для деталей? Что может потребоваться от простого кронштейна или закрытой панели помимо механических и экологических характеристик существующих материалов? Можем ли мы сделать детали многофункциональными?
Hexcel объединила свою команду по аддитивному производству HexAM® и свою команду по продуктам Radio Frequency Interference Control для исследования универсальных 3D-печатных компонентов, которые соответствуют требованиям аэрокосмической отрасли. Результатом сотрудничества стал HexPEKK® EM, который улучшает электромагнитные свойства проверенной технологии HexAM®. Как новейший участник портфолио материалов HexPEKK®, HexPEKK® EM обеспечивает возможность аддитивного производства универсальных производственных деталей, которые соответствуют как механическим, так и электромагнитным требованиям к эксплуатационным характеристикам.
Электромагнитные помехи и поглощение радиочастот
Сложные электронные системы в аэрокосмической и оборонной промышленности продолжают повышать производительность и возможности, работая в большем количестве частотных диапазонов, чем когда-либо прежде. В то время как повышение производительности приносит пользу самолету в целом, электромагнитные помехи (ЭМП) стали растущей проблемой. ЭМП могут исходить как от внутренних, так и от внешних источников, а электронные компоненты могут вызывать значительное количество нежелательных помех внутри самолета. ЭМП представляет риск для эффективности электронных систем, что может привести к различным уровням неисправности или отказа. По мере ужесточения требований соответствия и безопасности следует рассмотреть вопрос снижения ЭМП на этапе проектирования. HexPEKK® EM улучшает характеристики ЭМП существующих материалов HexPEKK®. Корпуса, кронштейны и панели, прилегающие к электронным системам, изготовленные с использованием HexPEKK® EM, могут стать средством снижения ЭМП, используя при этом свободу проектирования и экономию веса, которые обеспечивает аддитивное производство.
Низкое удельное сопротивление
Управление накоплением статического электричества является важным фактором для первичных и вторичных структур в авиационных приложениях. Материалы с низким удельным сопротивлением необходимы в компонентах самолета, поскольку нормальные летные операции приводят к накоплению статического электричества. Соображения заземления имеют важное значение в чувствительных зонах электрооборудования. Когда статическое электричество накапливается и разряжается, оно может вызвать электрический удар при передаче тока, что может быть опасно для самолета, вызывая потенциальный ущерб датчикам, процессорам и другим компонентам, критически важным для полетных операций. Управление разрядом стало препятствием для принятия композитов для определенных приложений. Флагманский аддитивный материал Hexcel, HexPEKK®-100, включает углерод в свою формулу, специально разработанную для соответствия требованиям электростатического разряда (ESD). Новейший материал Hexcel, HexPEKK® EM, идет на шаг дальше, с удельным сопротивлением более чем на три порядка ниже, чем HexPEKK®-100. HexPEKK® EM сохраняет все преимущества высокопроизводительных термопластиков PEKK, изготовленных методом 3D-печати, что делает их пригодными для использования во многих компонентах аэрокосмических систем.
Аэрокосмические платформы следующего поколения потребуют, чтобы каждый материал и оборудование доказали свое место на все более компактных и легких платформах. Технологии аддитивного производства, основанные на надежных структурных принципах и включающие многофункциональные возможности, будут играть все большую роль в этой революции дизайна.
