Ağırlığın azaltılması, uçak tasarımı ve imalatının önemli bir arayışıdır, askeri uçaklara daha güçlü uçuş performansı sağlayabilir, sivil uçakların yakıt ekonomisini artırabilir. Ancak uçaktaki plaka-gibi parçaların kalınlığı çok ince olursa, yetersiz mukavemet ve sertlik sorunuyla karşı karşıya kalacaktır. İki panel katmanı arasına hafif, sert sandviç malzeme eklemek, destekleyici bir çerçeve eklemek yerine, ağırlığı önemli ölçüde artırmadan yük-taşıma kapasitesini önemli ölçüde artırabilir.
Bu, bu sitenin daha önce paylaştığı rüzgar türbini kanatlarının yapımına benzer:
Fiberglas-güçlendirilmiş epoksi reçineden (FRP) yapılmış bir kaplamanın iç ve dış yüzeyleri arasına bir balsa ağacı veya köpük çekirdek tabakası doldurulur. Balsa aynı zamanda uçaklarda kullanılan ilk çekirdek malzemeydi; örneğin İngiliz Mosquito Bomber, bir balsa kontrplak tabakasıyla sandviçlenmiş iki kat huş ağacından yapılmış ünlü bir İkinci Dünya Savaşı ahşap uçağıydı.
Modern havacılık endüstrisinde kullanılan temel malzemeler arasında bal peteği yapıları ve köpük yer alır. Görünüşte yumuşak olan petek, ağır kamyonların ezilmesine dayanabilir çünkü sabit petek ızgara yapısı bükülme deformasyonunu önler; bu, oluklu kağıttan yapılmış karton kutuların sıkıştırmaya karşı oldukça dirençli olmasını sağlayan aynı prensiptir.
Alüminyum, uçaklarda en çok kullanılan metaldir ve alüminyum alaşımlı paneller + alüminyum petek çekirdeğinin yapısı doğal bir uyum sağlar.
Bu, VFW614 uçak kanadının, kanadın arka kenarı ve spoylerin doğrudan alüminyum petek yapısından yapılmış bir bölümüdür.
Bu arada, bu VFW614, Batı Almanya'daki United Aero-Technologies-FOKKER (VFW-FOKKER) Aircraft Company tarafından kısa-menzilli 40-yolcu uçağı olarak geliştirildi ve ilk uçuşunu 1971'de yaptı ve İkinci Dünya Savaşı'ndan sonra Batı Almanya'da bir jet sivil uçağın ilk gelişimiydi. Dünya Savaşı (Doğu Almanya'nın girişimi, 1958'de ilk uçuşunu yapan Bard 152'ydi). Yalnızca 13 adet üretilmiş olan uçak ticari bir başarı elde edemedi, ancak yine de Alman havacılık endüstrisi için bir kilometre taşıdır. Daha da ünlü bir hikaye ise Airbus ile Boeing arasındaki Fransız-Alman ortaklığıydı.
Kompozitlerin uçak yapımında giderek daha fazla kullanılması nedeniyle alüminyum petekler de değiştirilebilir mi?
Cevap evet. Modern uçaklarda en yaygın uygulama, uçak zeminlerinde, kapaklarda, iç parçalarda, kuyruklarda, dümen yüzeylerinde, kaportalarda, kanatlarda vb. kullanılan ve aynı zamanda yüksek-hızlı trenlerde, iç duvarlarda, tavanlarda, bagaj raflarında vb. kullanılan, petek panellerini kaplamak için karbon fiberle güçlendirilmiş reçine ve diğer kompozitlerden yapılan aramid kağıt petek kompozitleridir.
Adından da anlaşılacağı gibi bu petek özel bir kağıt türü olan aramid elyaflı kağıttan yapılmıştır.
İlk olarak aramid kağıt, genişliği petek deliklerinin kenarlarının uzunluğuna eşit olan (altıgen petek olması durumunda) yapışkan şeritlerle kaplanır ve şeritler arasındaki mesafe, kenarların uzunluğunun dört katıdır. Yapışkan şeritler gravür baskıyla uygulanır; bu sayede aplikatör silindirleri üzerindeki belirli genişlikte ve aralıktaki oluklar yapışkan şeritleri aramid kağıdın üzerine aktarır.
İki bitişik aramid kağıt tabakası çapraz bir konumda istiflenir ve yapışkan şerit sıcak presleme ile sertleştirilir.
Daha sonra aramit yığını bir bal peteği oluşturacak şekilde akordeon gibi gerilir. Petek aynı zamanda geri tepme gerilimlerini serbest bırakmak ve peteği sonlandırmak için de pişirilir.
Petek, aramid lifleri arasındaki gözenekleri doldurmak için emprenye (genellikle fenolik reçine ile) yoluyla sertleştirilir. Reçine, elyafların bağlanmasında ve yükün aktarılmasında rol oynar.
Petek kesme işlemi ile çeşitli şekillerde yapılabilmektedir.
Yukarıdaki petek üretim prosesi, halihazırda 1,8 ila 5,5 mm arasında değişen açıklık kafes uzunluklarına, 29 ila 144 kg/m3 arasında değişen yoğunluklara ve maksimum 3,900 x 1,850 x 900 mm boyutlara sahip aramid kağıt petek üreten Çin Havacılık Endüstrisi Kurumu'nun (AVIC) bir yan kuruluşu olan AVIC Composites'ten gelmektedir.
Ancak aramid kağıt petek - aramid elyaf ve aramid kağıt - üretimi için temel hammaddeler, bir zamanlar uzun süredir karşılaştığımız "kolye" sorunuydu.
Aramid'e genellikle para-aramid ve meta-aramid denir.
Para-aramid, tereftaloil klorür ve p-fenilendiaminin polikondansasyonundan yapılır ve ikame grubunun benzen halkası üzerindeki konumuna göre "aramid 1414" olarak da bilinir ve elbette en ünlü ticari adı ABD DuPont şirketinin (Kevlar) "Kevlar"ıdır. Meta-aramid, m-toluen dikarbonil klorür ve m-fenilendiaminin polikondansasyonuyla yapılır ve aynı zamanda "Aramid 1313" olarak da bilinir ve DuPont tarafından Nomex ticari adı altında satılır.
Karşılaştırıldığında, para-aramidler daha yüksek mukavemete ve modüle sahiptir, bu da aramid kağıdın ve peteklerin daha iyi mekanik özelliklere sahip olmasını sağlarken mezo-aramidler daha iyi ısı ve alev direncine sahiptir.
Eğirmeden elde edilen yaklaşık 10 mikron çapındaki aramid filament, aramid kağıdının önemli hammaddelerinden biri olan 5~6 mm uzunluğunda - kısa-kesilmiş elyaftan birini elde etmek için kesilir. Kısa kesilmiş lifler yüksek mukavemetlidir, ancak yüzey pürüzsüzdür, daha az aktif gruplar, lifler arasında iç içe geçme kuvvetinin olmaması, tek başına kağıttan kaynaklanamaz, ancak bir "inşaat demiri" ve "beton" - aramid olarak Hamur küspesi veya çökeltme lifi kombinasyonu, yüksek mukavemetli bir kağıt haline gelir. Kağıt hamuru unu, hamur haline getirildikten sonra kısa kesilmiş bir elyaftır, orijinal elyaf yapısı kısmen parçalanmıştır, yüzey kabarıktır, daha fazla amino asidi açığa çıkarır, daha fazla hidrojen bağı oluşturabilir, böylece kısa kesilmiş elyaflar birbirine bağlanır; Liflerin çökeltilmesi, kabarık kısa liflerin kuvvetli bir şekilde karıştırılarak çökeltilmesinde kullanılan bir polimer çözeltisidir.
Suda dağılan aramid lifleri, geleneksel kağıt yapımı işlemine benzer şekilde kağıda kopyalanır (laboratuvar testi gösterilmiştir). Bununla birlikte aramid kağıdı, aramid elyaflarını birbirine bağlamak için ek bir sıcak presleme adımına sahiptir. Mezoaramidlerin yumuşama sıcaklığının düşük olması, liflerin kağıda bağlanmasını kolaylaştırır ve bu nedenle aramid kağıt petek kompozitlerinde daha sık kullanılırlar. Ayrıca aramid kağıt, enerji ve elektrik endüstrisinde yalıtım kağıdı olarak da kullanılmaktadır.
Yabancı ülkeler 1967 yılında sanayileşmiş aramid üretimine başlamışken, Çin'in aramid endüstrisi 1980'li yıllarda başlamış, yabancı ülkelerle büyük bir uçurum oluşmuş, yabancı işletmelerin teknik ambargosu ile karşı karşıya kalmış, aramid elyafları ve aramid kağıdı uzun süre ithalata bağımlı hale gelmiştir. Yantai Minsda (elastan ve aramid Tahe New Material üretimi yan kuruluşu) ve Shaanxi Bilim ve Teknoloji Üniversitesi kağıt hamuru ve kağıt mühendisliği profesörü Zhang Meiyun işbirliği, yabancı tekeli kırmak, aramid kağıdın yerelleştirilmesini sağlamak için hala Chaomeisi'nin yeni malzemeleri var, Shenzhen Haotian Longbang kompozit malzeme şirketi aramid kağıdın seri üretimini yapabilir.
Çin'in uçaklarının hafif ve güçlü bir gövdeye sahip olması çağdaş Cai Lun'un çabalarıdır!
Yasal Uyarı: Bu web sitesinde yayınlanan sektör haber makaleleri yalnızca kompozit malzemelere ilişkin bilgi ve pazar bilgilerinin alışverişi ve paylaşımı içindir ve herhangi bir ticari amaç taşımamaktadır. Herhangi bir kişi veya kuruluşun makalenin telif hakkı veya içeriğinin özgünlüğü ve doğruluğu konusunda herhangi bir şüphesi varsa, lütfen ilk önce bizimle iletişime geçin; biz de bu sorunla zamanında ilgileneceğiz.