Koja se plastika može koristiti kao zrakoplovni dijelovi

Svojstva plastike čine je pogodnom za zrakoplovne aplikacije, zbog čega se upotreba plastičnih dijelova u zrakoplovnom dizajnu učetverostručila u posljednjih 45 godina.

Plastika je puno lakša od metala, što ih čini prikladnijim za dinamičniji dizajn i lakše dijelove zrakoplova te nudi značajne uštede goriva. Prednost u omjeru mase i snage znači da za postizanje iste čvrstoće plastika teži samo jednu sedmu metala, ili polovinu aluminija. Plastika također pruža korozijsku otpornost za primjene u otežanim uvjetima, kao i relativno visoku toplinsku i mehaničku stabilnost.

U usporedbi sa staklom, prozirna plastika ima nekoliko prednosti u zrakoplovnoj proizvodnji. Prozirni plastični dijelovi su težine i nude veću otpornost na udarce od stakla, što je ključni faktor sigurnosti zrakoplova. Prozirna plastika može se oblikovati na više načina i oblikovati u čvrste, prozirne i složene dijelove.

U mnogim je zrakoplovnim primjenama potrebno podmazivanje velikih ležajeva za ležajeve i osovine, ali ponekad ih je teško podmazivati zbog svog položaja. Nova tehnologija podmazivanja plastikom rješava ovaj problem u mnogim slučajevima i postiže dug radni vijek bez minimalnog održavanja.

Kao visoko učinkovit električni izolator, plastika je izbor broj jedan za zrakoplovne aplikacije. Mnoge plastike imaju tu prirodnu izolacijsku sposobnost i stoga nude veliki izbor materijala, mada neke plastike omogućuju gotovo nultu vodljivost. U vojnim primjenama plastika je učinkovit izolacijski materijal za radare kojima se sprječava otkrivanje.

Osim toga, plastika nudi veliku fleksibilnost u dizajnu. Danas inženjeri imaju širok spektar termoplastika i kompozita visokih performansi za izabrati kako bi udovoljili visokim zahtjevima bilo koje primjene.

Konačno, proizvodnja plastičnih dijelova općenito je ekonomična, a ključno je odabrati najbolju metodu za većinu projekata iz širokog raspona proizvodnih metoda.

Evolucija zrakoplovnih plastičnih dijelova

Povijesno gledano, zrakoplovna i plastična industrija povukle su se vrlo blizu - sve u Drugom svjetskom ratu.

Nastanak rata ubrzao je razvoj zrakoplova koji se koriste u borbama. 1940. američki predsjednik Roosevelt povećao je godišnju proizvodnju vojnih zrakoplova s 10 000 na 50 000 za potporu ratu. Istovremeno, nedostatak ključnih industrijskih materijala, poput metala i gume za vrijeme rata, brzo je promovirao uporabu plastike u proizvodnji, uključujući zrakoplovnu proizvodnju.

Inženjeri u zrakoplovnoj industriji u početku su koristili vinil za zamjenu gumenih dijelova, posebno na unutarnjoj strani spremnika goriva i pilot-čizama. Zatim se plastika koristi za izradu radara koji prekriva radarski uređaj. Budući da su elektromagnetski valovi gotovo prozirni, plastika se brzo stavlja u uporabu kako bi se maksimizirao prijenos.

Dok su inženjeri otkrili nove načine iskorištavanja svojstava plastike, pokrenule su se uspješne lančane reakcije. U 1960-im i 1970-ima razvoj plastike visokih performansi otvorio je nova vrata. Danas se svemirski plastični dijelovi naširoko koriste na tržištu dijelova koji su odobrili FAA, najbrži i najisplativiji materijal za pomoć proizvođačima zrakoplova u dobivanju potrebnih dijelova. Plastični dijelovi nalaze se u zrakoplovnim primjenama, od komponenti trupa do utora, ležajeva, nosača i drugo.

Mnogi plastični dijelovi u zrakoplovnim primjenama strojno su obrađeni, a ne oblikovani ili istisnuti. Obrada je najbolji izbor kada je broj dijelova koje je potrebno zamijeniti ograničen, zbog vrlo visokih performansi i preciznosti koje se mogu postići, kao i vrlo uske tolerancije potrebne za zrakoplovne dizajne.

Pored toga, obrada je obično puno jeftinija. Ako ne napravite ogroman broj dijelova, troškovi otvaranja kalupa bit će prilično neekonomični. Cijena alata za brizganje može biti i 30 000 dolara. Ako vam je potrebno tisuće dijelova, troškovi otvaranja kalupa su prihvatljivi, ali zrakoplovnoj industriji obično treba dati samo sto ili manje odjednom.

Očito, zamjenski dijelovi moraju biti izrađeni od iste plastike. Nedavno su proizvođači zrakoplova davali uzorke originalnih dijelova dobavljačima plastike na reprodukciju. Sada oni omogućuju plastičnim inženjerima da dobivaju uzorke odobrene od FAA izravno iz CAD dizajna.

Zrakoplovna plastika

S toliko mnogo plastike visokih performansi koje možete odabrati, inženjeri mogu odabrati najbolji materijal za bilo koju primjenu. Slijedi nekoliko plastika koje se obično koriste u zrakoplovnoj industriji.

Delrin (POM) - Ovaj materijal smanjuje jaz između metala i obične plastike, kombinirajući otpor pri puzanju, čvrstoću, krutost, tvrdoću, dimenzijsku stabilnost i žilavost. Otporan je na otapala, otporan na gorivo, otporan na habanje, slabo trošenje i nisko trenje. Njegova osnovna mehanička svojstva površine omogućuju ležaju da izdrži umjereno trošenje.

Ultem polieterimid - Ovo je amorfni termoplastični polieterimidni materijal (PEI) koji kombinira mehanička, toplinska i električna svojstva. Njegova mehanička čvrstoća, otpornost na toplinu, otpornost na koroziju i druge karakteristike, kao i jednostavna obrada i površinska obrada, mogu se koristiti u mnogim zrakoplovnim primjenama.

Polikarbonat - Ovo je izdržljiva plastika visokih performansi koja se lako obrađuje, pruža izvrsnu otpornost na toplinu i zbog svoje transparentnosti je preferirani izbor za optičke komponente. To je materijal visoke čvrstoće, koji ima 25 puta veću čvrstoću od akrila.

Polieterterketon (PEEK) - polimer koji kombinira čvrstoću, krutost i tvrdoću i idealan je za primjene koje uključuju visoke temperature, visoku vlažnost i velika opterećenja. Polieterterketon uključuje otpornost na habanje, kemikalije i vlage, kao i čvrstoću i krutost. Također pokazuje dobro trenje i otpornost na habanje. Pruža otpornost na hidrolizu i može biti izložen vodi i pari pod visokim pritiskom kroz duže vremensko razdoblje bez jake degradacije. Zbog svoje otpornosti na visoke temperature, polieterterketon je idealan izbor kada temperatura obrade prelazi granice koje uobičajena plastika može izdržati.

Torlon - Ova plastika može podnijeti vrlo visoke temperature. Osim toga, Torlon nudi izvanrednu čvrstoću, žilavost i krutost, kao i trajnost i otpornost na udarce. Njegova otpornost na toplinu i pritisak, u kombinaciji sa svojstvima samopodmazivanja, čine ga idealnim za ležajeve.

Najlon - osnovni materijal uglavnom zbog svoje žilavosti i čvrstoće. Otporan je na abraziju i ima dobru otpornost na habanje. To je i jednostavan za obradu, lagan i isplativ. Zbog izvrsne otpornosti na habanje, često je to zamjena za dijelove izrađene od metala, gume i drugih materijala.

Materijali ultra velike molekulske težine (UHMW) - Kad inženjeri žele poboljšati učinkovitost opreme i poboljšati njihovu otpornost na habanje i smanjenje buke, za izradu plastičnih dijelova oni će odabrati polietilen ultra visoke molekulske težine. UHMW nudi i izvrsne performanse uključujući temperaturu, otpornost na udarce i otpornost na habanje. Ima niži koeficijent trenja od čelika ili aluminija.

Teflon - Ovo je fluoro-ugljik koji je vrlo prikladan za upotrebu u visokim temperaturama i kemijskim okruženjima gdje je potrebna velika čistoća i inertnost. Održava svoje performanse u širokom rasponu temperatura i opterećenja, a obično se koristi u zrakoplovnoj industriji za brtvljenje i kemijsku otpornost.

Polisulfon - Ovaj materijal ima visoku toplinsku stabilnost, a gotovi dijelovi su stabilni i otporni na puzanje i deformacije pod neprekidnim opterećenjem i visokim temperaturama. Ima veliku vlačnu čvrstoću, a kako temperatura raste, modul savijanja i dalje ostaje visok. Polisulfon je vrlo otporan na vodene mineralne kiseline i oksidaciona sredstva i otporan je na mnoga nepolarna otapala čak i pri povišenim temperaturama i umjerenim razinama tlaka.

S razvojem zrakoplovne industrije razvijaju se i plastika i njihova primjena. Zbog jedinstvene kombinacije plastike i stalnog razvoja novih plastičnih materijala, imamo razloga vjerovati da će plastika i dalje igrati ključnu ulogu u inovacijama zrakoplovne industrije.