三年前由ESI集團發起而組織的PreCarBi歐洲研究機構,已經擁有來自9個國家的11個合作伙伴,其主要目的是為了開發新一代復合材料及相關的仿真設計軟件,專門致力于航空航天工業的高性能應用!
如今,先進復合材料制造商利用預浸漬層(預浸料)或干織物的樹脂灌注來制成層壓板。利用后者制成層壓板所采用的工藝是復合材料液體成型工藝(或稱LCM工藝)。通常而言,由于預浸料復合材料具有增韌樹脂和高的纖維含量,所以它有著優良的剛度、強度和抗疲勞 性能,它的織物構造非常有序,可以很好地分散所受到的壓力。然而,這種材料在制作中成本高、不容易隨模成形、制作復雜、價格昂貴、耗時,并且儲藏周期比較短。雖然LCM工藝可以克服這些缺點,但是該工藝依賴低粘度樹脂進行灌注,由于在加工過程中的壓力問題,在制作過程中會造成纖維的偏移,從而導致產品具有較差的機械性能,這是許多航空結構應用所不能容忍的。
項目目標:
PreCarBi協會的科學目標是開發新的復合材料,這種復合材料允許預成型設計在高溫下制造和成形。在先進液態樹脂灌注技術(LRI技術)與昂貴復雜的預浸料復合材料技術相競爭方面,此次研究結果是一項重要的貢獻。
ESI 集團(ESI)是該組織的協調者。此外,ESI集團對該項目的重要貢獻還有,對采用LRI技術,應用于航空航天工業產品的制造進行成型、澆鑄及力學分析。
工作描述:
該PreCarBi項目考慮到了三個主要材料:
新型復合材料用于粘合碳纖維紗,由Tenax公司生產,進行一個反復加工的過程,以達到所需的性能;
Huntsman公司開發的兼容性樹脂;
將新型復合材料轉化為由Sigmatex公司和Airbus Operations GmbH公司生產的工業化預成型件(方格布或無卷曲織物)。
新材料設計完成后,廣泛的材料特征及測試工作由研究合作伙伴完成,來評估和量化性能。
總體而言,由ESI集團作為協調者,該研究組織包括兩家飛機制造商:空中客車公司及歐洲直升機生產商Eurocopter公司;一個一級供應商:FACC公司; 三家材料制造商:Toho TenaxEurope公司,Sigmatex公司及亨斯曼先進材料瑞士公司;一個數字化模擬軟件供應商:ESI集團;以及4所大學和研究機構:英國克蘭菲爾德大學、拉脫維亞IPM中心、帕特雷大學及SICOMP研究機構。
“復合材料已成為許多先進飛機結構應用所選的材料,但企業仍然需要對復合材料進行深入研究,來找出更節約成本的制造和仿真軟件,從而優化他們的生產和設計”,ESI集團科技主任Anthony Pickett博士說道,“該PreCarBi項目作出了巨大的貢獻,開發了一種新型復合材料,該新型材料將對復合材料制造業及飛機制造業產生重大影響”。
ESI集團
作為虛擬測試方案的先鋒,ESI集團是全球首屈一指的材料物理學數值模擬原型和制造流程供應商。ESI集團開發了大量連貫的,面向工業應用的,能夠在測試中真實模擬產品特性的工具軟件,并能夠按照預期產品性能精細調整制造過程,并評估環境對產品性能的影響。該公司在全球30多個國家內擁有750多個高水平的專業人員。