열가소성 테이프는 복합 공기 구조의 가능성을 계속 보여줍니다.

항공 구조 생산은 COVID-19 대유행에 의해 큰 영향을 받았지만 최소한 다양한 고객에게 열가소성 테이프 슬리팅 서비스를 제공하는 회사인 Web Industries(미국 매사추세츠주 말보로)의 항공우주 산업에 대한 노력이 반드시 뒤따르는 것은 아닙니다. 응용 프로그램. 연구 및 기술, 항공 우주, 우주, UAM(Urban Air Mobility) 및 군용 연구 및 기술의 글로벌 디렉터인 Grand Hou에 따르면 차세대 항공기를 구현하기 위해 전력을 다하고 있으며 복합 재료, 특히 열가소성 테이프는 이러한 노력의 핵심입니다.

물론 열가소성 테이프가 새로운 것은 아닙니다(CW 참조). 1960년대로 거슬러 올라가는 더 많은 뒷이야기에 대해 편집장 Jeff Sloan의 "두 단어를 말하고 싶습니다:'열가소성 테이프'"), 그러나 지난 몇 년 동안 특히 상업용 항공 우주 및 기타 고성능 응용 프로그램(예:Wing of Tomorrow 프로그램 및 다기능 동체 데모 프로그램을 위한 리브 등). 열경화성 테이프와 비교할 때 열가소성 플라스틱은 더 높은 인성, 더 쉬운 재활용성, 오토클레이브(OOA) 외부에서 처리할 수 있는 능력 및 실온에서 보관할 수 있다는 사실과 같은 이점을 제공합니다.

Web Industries는 열가소성 개발 및 응용 분야의 최전선에 있으며, 특히 공급업체의 열경화성 및 열가소성 테이프를 특정 고객 요구 사항을 충족하기 위해 다양한 모양과 형식으로 절단하는 것을 포함하는 다중 포맷 기능을 제공합니다. 미국 및 유럽 시설에 테이프 슬리팅 생산 라인을 기반으로 하는 Web의 기능에는 항공우주 분야에서 가장 일반적으로 사용되는 고성능 폴리에테르에테르케톤(PEEK), 폴리에테르케톤케톤(PEKK) 및 폴리아릴에테르케톤(PAEK) 열가소성 테이프의 포맷이 포함됩니다.

2차 항공 구조용 TP 테이프 — 그리고 1차 구조의 과제

현재 Hou는 열가소성 프리프레그에서 대부분의 항공 구조 활동은 클립, 액세스 패널 또는 하부 구조와 같은 2차 구조에 집중되는 반면 날개 및 동체와 같은 비행에 중요한 1차 구조는 열경화성 복합 재료 또는 금속으로 만들어집니다.

그는 "많은 문제가 위험 관리에 관한 것"이라고 말하며, 그 문제의 일부는 역사적으로 공급업체의 열가소성 프리프레그의 증가하는 고통이었습니다. 열가소성 재료는 열경화성 테이프보다 덜 성숙합니다. Hou에 따르면 열경화성 테이프는 수십 년 동안 대규모 생산을 통해 완벽하게 확장했지만 열가소성 재료는 대량 생산을 위한 자동화 공정에서 사용하는 초기 단계에 있습니다.

그러나 Web Industries는 다양한 복합 재료 공급업체와 협력하고 있으며 Hou는 지난 몇 년 동안 전반적인 재료 일관성과 규모가 크게 향상되었다고 말합니다. 그는 재료의 폭, 길이, 두께, 섬유 장력 및 수지 균일성이 오늘날 훨씬 더 일관되고 더 높은 품질을 제공한다고 말합니다.

더 큰 열가소성 1차 구조를 만드는 데 방해가 되는 또 다른 요소는 열가소성 재료가 열경화성 수지보다 더 비싼 경향이 있다는 것입니다. Hou는 "전체적인 비용 이점이 없다면 더 널리 채택되지 않을 것입니다."라고 인정하면서 협업과 기술 지원이 프로세스 비용을 줄이는 데 중요하다고 언급합니다. "모두가 공동의 목표를 달성하기 위해 프로젝트의 초기 단계부터 끝까지 협력할 때 더 나은 솔루션을 얻을 수 있습니다."

공정 유연성 및 재료 맞춤화

전반적으로 Hou는 현재와 미래에 열가소성 테이프에 대한 많은 잠재력과 증가하는 활동을 보고 있으며 유연성은 고객의 주요 전환점 중 하나입니다.

현재 열경화성 테이프는 오토클레이브 경화 및 보관 온도 요구 사항의 제한과 함께 주로 자동 섬유 배치(AFP)에 국한됩니다. 열가소성 수지를 사용하면 ATL(자동 테이프 부설)을 위한 테이프 형식과 적층 제조를 위한 필라멘트를 포함하여 OOA 처리뿐 아니라 보다 유연한 공정 접근 방식이 가능해집니다.

Web Industries에 따르면 상업용 규모의 형식화 및 공급망 솔루션은 항공 구조 제작업체에 예상되는 산업 건설 속도를 지원하는 데 필요한 열가소성 슬릿 테이프를 제공하는 데 매우 중요합니다.

열가소성 프리프레그는 특정 용도에 맞게 조정할 수도 있습니다. Hou에 따르면 최종 사용자는 각 응용 프로그램에 재료를 일치시키는 방법을 찾고 있습니다. 그는 열가소성 수지가 적응력이 높기 때문에 특정 부품에 대해 특정 형식을 개발할 수 있어 재료 사용을 극대화하고 고객의 다운스트림 비용을 줄일 수 있다고 말합니다. UAM, 우주 및 군사 활동이 활발한 분야인 Ashley Graeber 영업 및 신규 비즈니스 개발 이사는 활동이 항공기 프로그램이 아니라 프로젝트별로 조정되고 있다고 말합니다.

특정 응용 분야를 위해 열가소성 재료를 포맷하면 낭비를 줄이는 데 도움이 된다고 항공우주 부문 영업 부사장인 Jason Surman은 말합니다. 항공 우주 산업에서는 완제품의 질량에 대한 원자재의 비율인 구매 대 비행 비율이 핵심 관심사입니다. 목표는 가능한 한 1:1에 가까운 구매 대 비행 비율을 갖는 것입니다. 즉, 폐기물이 거의 없습니다. 올바른 적용을 위한 올바른 형식의 올바른 재료는 낭비를 크게 줄일 수 있다고 Surman은 말합니다. 그는 항공우주 산업에서 30%의 폐기물이 "매우 흔한 일"이며 폐기물을 이 수준 이하로 줄이려면 모든 면에서 협력적인 노력이 필요하다고 말합니다.

Surman은 "재료를 공정에 결합하는 것이 중요하며 열가소성 테이프는 항공 구조물 제조업체를 위한 솔루션으로 부상하고 있습니다."라고 덧붙였습니다.