항공우주 산업이 플라스틱 재료를 좋아하는 이유

상업용 비행기는 훨씬 더 비싸고 현대 전투기는 플라스틱 소재 없이 적에게 위협 1970년 이래로 항공우주 플라스틱의 사용은 4배 증가했습니다. 내부 구성 요소(예:머리 위 선반), 항해 및 추진 기능을 위한 구성 요소, 구조적 요소는 모두 플라스틱 구성 요소로 만들 수 있습니다. 군용 항공기도 플라스틱을 사용하여 이점을 얻습니다. 그들은 항공기를 더 가볍게 만들어 비행 범위를 확장하고 제트기가 레이더 탐지를 피할 수 있도록 도와줍니다.

플라스틱은 항공우주 산업에서 전통적으로 사용되는 금속 합금과 비교할 때 다음과 같은 몇 가지 장점이 있습니다.

1) 가볍습니다. 일부 플라스틱 부품은 금속 부품보다 10배나 더 가볍습니다. 비행기에서 무게를 1파운드 줄일 때마다 비행기 수명 동안 연료로 1,000달러가 절약됩니다.

2) 플라스틱은 일반적으로 경제적으로 제조할 수 있습니다.

3) 부식되기 쉽지 않습니다. 많은 플라스틱은 화학적으로 매우 열악한 환경에서 잘 작동합니다.

4) 투명 플라스틱은 유리보다 충격에 강하여 안전성을 높입니다.

플라스틱 재료는 1800년대 후반에 개발되어 1930년대에 널리 사용되었지만 플라스틱 부품이 비행기에 처음 장착된 것은 2차 세계 대전이 되어서였습니다. 많은 산업 자재의 전시 부족으로 인해 엔지니어들은 먼저 비행기의 고무 부품을 대체하기 위해 플라스틱을 찾았습니다. 항공 우주 플라스틱 부품의 첫 번째 응용 프로그램 중 하나는 연료 탱크의 라이닝이었습니다. 결국 고성능 플라스틱이 개발되었습니다. 오늘날 비행기와 헬리콥터의 모든 부분에 많이 사용됩니다. 일부 일반적인 플라스틱과 그 잠재적인 응용 분야는 아래에 설명되어 있습니다.

1) 폴리에테르에테르케톤(PEEK)

상표명 PEEK™로 판매되는 폴리에테르에테르케톤은 반결정질 유기 중합체입니다. 그것은 크리프 저항과 낮은 가연성을 포함하여 우수한 기계적 성능과 열적 특성을 나타냅니다. PEEK는 또한 많은 양의 방사선을 견딜 수 있습니다. 내가수분해성이 우수하여 고압수 및 증기에도 열화되지 않고 노출될 수 있습니다. PEEK™의 작동 온도는 최대 450°F입니다. 특성과 넓은 온도 작동 범위의 조합으로 항공우주 산업, 특히 저온 및 대기 입자에 노출될 수 있는 조건에서 선호되는 제품입니다. 일반적인 응용 분야에는 밸브 시트 및 펌프 기어가 포함됩니다.

2) 열경화성 폴리이미드

상표명 MELDIN® 7001로 판매되는 열경화성 폴리이미드의 한 종류는 우수한 기계적 특성과 내화학성을 가지고 있습니다. 세라믹보다 높은 연성과 금속 합금보다 가벼운 무게로 항공 우주 산업의 다양한 구조 응용 분야에 탁월한 선택입니다. 잠재적인 응용 프로그램의 예로는 나사산 너트 및 기타 구성 요소를 위한 전기 스탠드오프(스페이서) 및 절연체가 있습니다.

3) 폴리아미드이미드(PAI)

Torlon® 상표로 판매되는 PAI는 최대 500°F까지 유지되는 높은 기계적 강도를 가지고 있습니다. PAI는 상온에서 방사선 및 대부분의 화학물질에 내성이 있고 난연성이 있으며 연소 시 연기를 발산하지 않습니다. 이러한 모든 특성으로 인해 PAI는 항공우주 산업에서 많은 금속 부품의 대체품으로 자주 사용됩니다.

4) 폴리클로로트리플루오로에틸렌(PCTFE)

PCTFE는 물리적 특성, 기계적 특성, 내화성 및 내화학성, 매우 낮은 흡습성이 최적으로 혼합된 불소계 플라스틱입니다. 또한 우수한 전기적 특성과 -400°F ~ +400°F의 광범위한 온도 적용 범위를 가지고 있습니다. 이러한 특성으로 인해 PCTFE는 외부 또는 부식성 환경에서 사용되는 구성 요소에 대한 훌륭한 재료입니다.

5) 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE)

PTFE 또는 테플론은 탄화플루오르 폴리머입니다. 전기 절연체이며 가연성이 낮고 인열 저항이 높으며 항공 우주 조건에서 특성을 유지합니다. PTFE는 항공기의 수많은 전선과 케이블을 절연하는 데 훌륭한 재료입니다.

결론

오늘날의 경제에서 높은 연료 비용과 낮은 항공권 가격에 대한 압박으로 인해 항공사는 가능한 한 가벼운 항공기를 구매하게 되었습니다. 가벼운 무게와 고온 및 부식성 재료에 대한 내성을 갖춘 플라스틱 재료는 역사적으로 금속 합금 또는 고무로 만들어진 구성 요소를 대체하는 훌륭한 선택입니다. 향후 수십 년 동안 플라스틱 날개와 꼬리가 있는 항공기가 등장할 것으로 예상됩니다.

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