ዜና

በቴርሞሴት የካርቦን ፋይበር ቁሶች ላይ ለረጅም ጊዜ በመተማመን ለአውሮፕላኖች በጣም ጠንካራ የተዋሃዱ መዋቅራዊ ክፍሎችን ለመስራት የኤሮስፔስ ኦሪጂናል ዕቃ አምራቾች አሁን ሌላ የካርቦን-ፋይበር ቁሳቁሶችን ተቀብለዋል የቴክኖሎጂ እድገቶች አዲስ የሙቀት-ሙቀት-አልባ ክፍሎችን በከፍተኛ መጠን ፣ በዝቅተኛ ዋጋ እና በራስ-ሰር እንደሚመረቱ ቃል ገብተዋል ። ቀላል ክብደት.

ቴርሞፕላስቲክ የካርቦን-ፋይበር ውህድ ቁሶች “ከረጅም ጊዜ በፊት የቆዩ” ቢሆንም፣ የኤሮስፔስ አምራቾች የአውሮፕላን ክፍሎችን ለመሥራት፣ ዋና መዋቅራዊ ክፍሎችን ጨምሮ በስፋት መጠቀማቸውን ከግምት ውስጥ ማስገባት የቻሉት፣ በ Collins Aerospace Advanced Structures ክፍል ቪፒ ኢንጂነሪንግ ስቴፋን ዲዮን ተናግሯል።

ቴርሞፕላስቲክ የካርቦን ፋይበር ውህዶች ለኤሮስፔስ ኦሪጂናል ዕቃ አምራቾች ከቴርሞሴት ውህዶች ይልቅ በርካታ ጥቅሞችን ሊሰጡ ይችላሉ፣ ነገር ግን እስከ ቅርብ ጊዜ ድረስ አምራቾች ክፍሎቹን ከቴርሞፕላስቲክ ውህዶች በከፍተኛ ዋጋ እና በዝቅተኛ ወጪ ማድረግ አልቻሉም ብለዋል ።

ባለፉት አምስት ዓመታት የኦሪጂናል ዕቃ አምራቾች የካርቦን ፋይበር ውህድ ክፍል የማምረቻ ሳይንስ ሁኔታ እያደገ ሲሄድ በመጀመሪያ የሬንጅ ኢንፍሉሽን እና ሙጫ ማስተላለፊያ ቀረጻ (አርቲኤም) ቴክኒኮችን በመጠቀም ከቴርሞሴት ማቴሪያሎች አልፈው ማየት ጀመሩ። ቴርሞፕላስቲክ ውህዶችን ለመቅጠር.

ጂኬኤን ኤሮስፔስ ትላልቅ የአውሮፕላን መዋቅራዊ አካላትን በተመጣጣኝ ዋጋ እና በከፍተኛ ዋጋ ለማምረት የሬን-ኢንፍሽን እና የአርቲኤም ቴክኖሎጂን በማዳበር ከፍተኛ መዋዕለ ንዋይ አፍስሷል።GKN አሁን ባለ 17 ሜትር ርዝመት ያለው ባለአንድ ቁራጭ የተቀናጀ ክንፍ ስፓር የሬንጅ ኢንፍሉሽን ማምረቻን በመጠቀም ይሰራል ሲል ማክስ ብራውን የ GKN Aerospace's Horizon 3 Advanced-technologies ተነሳሽነት ቴክኖሎጂ ቪፒ.

የኦሪጂናል ዕቃ አምራች ኩባንያዎች ባለፉት ጥቂት ዓመታት ያከናወኗቸው ከባድ ጥምር-ማምረቻ ኢንቨስትመንቶች ከፍተኛ መጠን ያለው ቴርሞፕላስቲክ ክፍሎችን ለማምረት የሚያስችል ስልታዊ ወጪን አካትተዋል ሲል ዲዮን ተናግሯል።

በቴርሞሴት እና በቴርሞፕላስቲክ ቁሶች መካከል በጣም የሚታወቀው ልዩነት ቴርሞሴት ቁሳቁሶች ወደ ክፍሎች ከመቀረፃቸው በፊት በቀዝቃዛ ማከማቻ ውስጥ መቀመጥ አለባቸው እና አንድ ጊዜ ከተቀረጸ በኋላ ቴርሞሴት አካል በአውቶክላቭ ውስጥ ለብዙ ሰዓታት መታከም አለበት ።ሂደቶቹ ብዙ ጉልበት እና ጊዜ ይጠይቃሉ, እና ስለዚህ የሙቀት መቆጣጠሪያ ክፍሎችን የማምረት ወጪዎች ከፍተኛ ይቀራሉ.

ማከም የቴርሞሴት ውህድ ሞለኪውላዊ መዋቅርን በማይቀለበስ ሁኔታ ይለውጠዋል፣ ይህም ክፍሉን ጥንካሬ ይሰጣል።ነገር ግን፣ አሁን ባለው የቴክኖሎጂ እድገት ደረጃ፣ ማከም እንዲሁ በክፍሉ ውስጥ ያለውን ቁሳቁስ በዋና መዋቅራዊ አካል ውስጥ እንደገና ለመጠቀም የማይመች ያደርገዋል።

ይሁን እንጂ ቴርሞፕላስቲክ ቁሶች በክፍሎች ሲዘጋጁ ቀዝቃዛ ማከማቻ ወይም መጋገር አያስፈልጋቸውም ይላል ዲዮን።እነሱ በቀላል ክፍል የመጨረሻ ቅርፅ ሊታተሙ ይችላሉ - በኤርባስ A350 ውስጥ ያለው እያንዳንዱ የ fuselage ክፈፎች ቅንፍ ቴርሞፕላስቲክ የተዋሃደ አካል ነው - ወይም ይበልጥ ውስብስብ ወደሆነ ክፍል መካከለኛ ደረጃ።

ቴርሞፕላስቲክ ቁሶች በተለያዩ መንገዶች ሊጣመሩ ይችላሉ, ይህም ውስብስብ እና ከፍተኛ ቅርጽ ያላቸው ክፍሎች ከቀላል ንዑሳን መዋቅሮች እንዲሠሩ ያስችላቸዋል.ዛሬ ኢንዳክሽን ብየዳ በዋናነት ጥቅም ላይ ይውላል፣ ይህም ጠፍጣፋ፣ ቋሚ ውፍረት ያላቸውን ክፍሎች ከንዑስ ክፍሎች እንዲሠሩ ብቻ ያስችላል ሲል ዲዮን።ሆኖም ኮሊንስ ቴርሞፕላስቲክ ክፍሎችን ለመቀላቀል የንዝረት እና የግጭት ብየዳ ቴክኒኮችን በማዘጋጀት ላይ ይገኛል፣ አንዴ ማረጋገጫ ከተረጋገጠ በመጨረሻ “በእርግጥ የተራቀቁ ውስብስብ መዋቅሮችን” ለማምረት ያስችላል ተብሎ ይጠበቃል።

ቴርሞፕላስቲክ ቁሳቁሶችን በማጣመር ውስብስብ አወቃቀሮችን የመፍጠር ችሎታ አምራቾች በቴርሞሴት ክፍሎች ለመገጣጠም እና ለማጣጠፍ የሚፈልጓቸውን የብረት ብሎኖች፣ ማያያዣዎች እና ማንጠልጠያ እንዲያጠፉ ያስችላቸዋል።

አሁንም ቢሆን ቴርሞፕላስቲክ ውህዶች ከቴርሞሴት ውህዶች ይልቅ ከብረታቶች ጋር በተሻለ ሁኔታ ይተሳሰራሉ ይላል ብራውን።ለዛ ቴርሞፕላስቲክ ንብረት ተግባራዊ አፕሊኬሽኖችን ለማዘጋጀት ያለመ የኢንዱስትሪ R&D “በቅድመ ብስለት የቴክኖሎጂ ዝግጁነት ደረጃ” ቢቆይም፣ ውሎ አድሮ የኤሮስፔስ መሐንዲሶች ድብልቅ ቴርሞፕላስቲክ-እና-ብረት የተዋሃዱ መዋቅሮችን የያዙ ክፍሎችን እንዲቀርጹ ያስችላቸዋል።

አንድ እምቅ መተግበሪያ፣ ለምሳሌ፣ አንድ ቁራጭ፣ ቀላል ክብደት ያለው የአውሮፕላን ተሳፋሪ መቀመጫ ተሳፋሪው የበረራ መዝናኛ አማራጮቹን ለመምረጥ እና ለመቆጣጠር ለሚጠቀምበት በይነገጽ የሚያስፈልጉትን ሁሉንም የብረት-ተኮር ሰርኪዩተሮች የያዘ የተሳፋሪ መቀመጫ ሊሆን ይችላል። , በኤሌክትሮኒካዊ ቁጥጥር የሚደረግበት የመቀመጫ መቀመጫ, የመስኮት ጥላ ግልጽነት እና ሌሎች ተግባራት.

እንደ ቴርሞሴት ቁሶች፣ ከተሰሩባቸው ክፍሎች የሚፈለገውን ጥንካሬ፣ ጥንካሬ እና ቅርፅ ለማምረት ማከም ከሚያስፈልጋቸው የቴርሞፕላስቲክ ድብልቅ ነገሮች ሞለኪውላዊ መዋቅሮች ወደ ክፍሎች ሲዘጋጁ አይለወጡም ሲል ዲዮን ተናግሯል።

በዚህ ምክንያት ቴርሞፕላስቲክ ቁሶች ከቴርሞሴት ቁሶች የበለጠ ስብራት የሚቋቋሙ ሲሆኑ ተመሳሳይ፣ ጠንካራ ካልሆነ መዋቅራዊ ጥንካሬ እና ጥንካሬ ይሰጣሉ።“ስለዚህ [ክፍሎችን] በጣም ቀጫጭን መለኪያዎችን መንደፍ ትችላለህ” ሲል ዲዮን ተናግሯል፣ ይህ ማለት ቴርሞፕላስቲክ ክፍሎች ከሚተኩዋቸው የሙቀት መቆጣጠሪያ ክፍሎች ያነሰ ክብደት አላቸው፣ ከተጨማሪ የክብደት መቀነስ በተጨማሪ ቴርሞፕላስቲክ ክፍሎች የብረት ብሎኖች ወይም ማያያዣዎች አያስፈልጉም። .

ቴርሞፕላስቲክ ክፍሎችን እንደገና ጥቅም ላይ ማዋል ቴርሞሴት ክፍሎችን እንደገና ጥቅም ላይ ከማዋል የበለጠ ቀላል ሂደትን ማረጋገጥ አለበት።አሁን ባለው የቴክኖሎጂ ሁኔታ (እና ለተወሰነ ጊዜ) የሙቀት መቆጣጠሪያ ቁሳቁሶችን በማከም የሚመነጨው በሞለኪውላዊ መዋቅር ላይ የማይቀለበስ ለውጥ እንደገና ጥቅም ላይ የዋለ ቁሳቁስ አዲስ ተመጣጣኝ ጥንካሬ እንዲኖረው ይከላከላል.

ቴርሞሴት ክፍሎችን እንደገና ጥቅም ላይ ማዋል በእቃው ውስጥ የሚገኙትን የካርቦን ፋይበርዎች በትንሽ ርዝመት መፍጨት እና እንደገና ከመሰራቱ በፊት የፋይበር-እና-ሬንጅ ድብልቅን ማቃጠልን ያካትታል።እንደገና ጥቅም ላይ የዋለው ክፍል ከተሰራበት ቴርሞሴት ቁስ በመዋቅራዊ ደረጃ ለዳግም ማቀናበር የተገኘው ቁሳቁስ ደካማ ነው፣ ስለዚህ ቴርሞሴት ክፍሎችን እንደገና ወደ አዲስ ጥቅም ላይ ማዋል በተለምዶ “ሁለተኛ መዋቅር ወደ ሶስተኛ ደረጃ” ይለውጣል ሲል ብራውን ተናግሯል።

በሌላ በኩል የቴርሞፕላስቲክ ክፍሎች ሞለኪውላዊ መዋቅሮች በክፍል-ማምረቻ እና ክፍሎች መቀላቀል ሂደት ላይ የማይለዋወጡ ስለሆነ በቀላሉ ወደ ፈሳሽ መልክ ቀልጠው እንደ መጀመሪያዎቹ ጠንካራ ክፍሎች ሊደረጉ ይችላሉ ይላል ዲዮን።

የአውሮፕላን ዲዛይነሮች በንድፍ እና በማምረት ክፍሎች ውስጥ ሊመረጡ ከሚችሉት የተለያዩ የሙቀት-ፕላስቲክ ቁሳቁሶች ሰፊ ምርጫን መምረጥ ይችላሉ ።አንድ-ልኬት የካርቦን ፋይበር ፋይበር ወይም ባለ ሁለት-ልኬት ሽመና የተለያዩ የቁሳቁስ ባህሪያትን የሚያመርቱበት “ቆንጆ ሰፊ የሬንጅ” ይገኛል ሲል ዲዮን።"በጣም የሚያስደስት ሙጫዎች ዝቅተኛ የሟሟ ሙጫዎች ናቸው" በአንጻራዊ ሁኔታ በዝቅተኛ የሙቀት መጠን ይቀልጣሉ እና በዝቅተኛ የሙቀት መጠን ሊቀረጹ እና ሊፈጠሩ ይችላሉ.

የተለያዩ የቴርሞፕላስቲክ ክፍሎች የተለያዩ የጥንካሬ ባህሪያትን (ከፍተኛ፣ መካከለኛ እና ዝቅተኛ) እና አጠቃላይ ጥራትን ይሰጣሉ ሲል ዲዮን ተናግሯል።ከፍተኛ ጥራት ያላቸው ሬንጅዎች ከፍተኛ ወጪን ያስከፍላሉ, እና ተመጣጣኝ ዋጋ ከቴርሞሴት ቁሳቁሶች ጋር ሲነፃፀር የ Achilles ተረከዝ ለቴርሞፕላስቲክን ይወክላል.በተለምዶ ከቴርሞሴቶች የበለጠ ዋጋ ያስከፍላሉ፣ እና የአውሮፕላኖች አምራቾች ያንን እውነታ በዋጋቸው/በጥቅማቸው ዲዛይን ስሌት ውስጥ ማጤን አለባቸው ሲል ብራውን ተናግሯል።

በከፊል ለዚያም ፣ GKN Aerospace እና ሌሎች ትላልቅ መዋቅራዊ ክፍሎችን ለአውሮፕላኖች ሲያመርቱ በቴርሞሴት ቁሳቁሶች ላይ ትኩረት ማድረጋቸውን ይቀጥላሉ።እንደ ኤምፔናጅ፣ ራይደር እና አጥፊዎች ያሉ ትናንሽ መዋቅራዊ ክፍሎችን ለመሥራት ቀድሞውኑ ቴርሞፕላስቲክ ቁሳቁሶችን በሰፊው ይጠቀማሉ።ይሁን እንጂ ብዙም ሳይቆይ፣ ከፍተኛ መጠን ያለው፣ በዝቅተኛ ወጪ ቀላል ክብደት ያላቸውን ቴርሞፕላስቲክ ክፍሎች ማምረት መደበኛ በሚሆንበት ጊዜ፣ አምራቾች እነሱን በስፋት ይጠቀማሉ—በተለይም በማደግ ላይ ባለው eVTOL UAM ገበያ፣ ሲል ዲዮን ደምድሟል።

ከአይኖንላይን መጡ