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美國材料巨頭Hexce又有”大動作“,一系列復合材料創新產品問世
文章來源:賢集網     更新時間:2024-01-03 15:11:00
美國材料巨頭Hexcel又有”大動作“,為了紀念公司成立75周年,Hexcel將于4月25-27日在巴黎舉行的2023年JEC World上展示其在航空航天和工業市場領域的最新進展。此次Hexcel將展示其廣泛用于航空航天、汽車、能源、體育休閑和海洋行業的高性能先進輕質復合材料解決方案,并展示其最新的創新產品。


在了解新品之前先來了解一下HEXCEL公司吧


美國赫氏(HEXCEL)公司,創于1948年,航空航天碳纖維增強材料和樹脂體系以及蜂窩的優秀制造商,全球知名的結構材料公司


自從 1970 年代引入預浸料以來,每種新機型復合材料的應用持續顯著增長。復合材料是當前所有航天器制造的必要材料,商業航天工業是赫氏先進復合材料的較大用戶。


赫氏復合材料為飛行器設計帶來了諸多優勢。它們減輕了重量,降低了燃料消耗,提高了有效載荷,擴大了飛行范圍,提高了韌性和耐用性,優化了設計,減少了部件數量,降低了維護成本,充分提高了乘客的舒適性和安全性。與鋁材相比,由碳纖維增強的預浸料 (CFRP) 在抗疲勞性能方面優勢顯著。


赫氏也是直升機槳葉用先進復合材料的專業者。許多在發展中的新直升機項目,以及升級或改型項目,對復合材料如碳纖維、預浸料、以及蜂窩的依賴更甚以提高槳葉性能。


赫氏工業部門與國防與航空部門相互促進,許多應用于航空航天的產品和技術源自于工業領域。我們非常關注先進復合材料的應用研究, 較之于其他材料,復材有顯著技術先進性,同時提供具有成本競爭優勢的解決方案。


在先進復材行業供應鏈中的各個環節,從碳纖維到織物再到樹脂配方,從熱固預浸料到層壓板及拉擠材料,從模具材料到復材模具以及蜂窩和膠粘劑,赫氏具有豐富的經驗,能夠提供業內專業的復材解決方案。



空天領域新產品


在航空航天領域,Hexcel將重點介紹一種新的快速固化預浸料,該預浸料是為半結構復合材料部件的高速率生產而開發的。HexPly®M51在180?C、40分鐘內便可實現固化,與使用標準高壓釜固化預浸料相比,減少了生產時間和成本。


與傳統的預浸料系統相比,使用HexPly M51還減少了對多套工具和勞動力的需求。該款預浸料與自動鋪帶(ATL)、自動纖維鋪放(AFP)和取放工藝完全兼容,符合REACH標準,其機械性能與其他最先進的180°C固化預浸料相當。


除了上述新產品以外,Hexcel還將展示一款新的飛機乘客門梁演示機,該樣機采用高壓樹脂轉移模塑(HP-RTM)工藝制造,適用于中小型零件的高速制造。它是將干碳纖維織物預成型件裝入180?C的模具中,然后注入Hexcel的最新一代樹脂HiFlow®HF610F-2??偝尚蜁r間為30分鐘,與標準預浸工藝相比,該工藝的效率提高了至少四倍。


由于不需要清潔混合頭,也不使用輔助設備,因此清潔也減少到最低限度。廢料率也很低,因為樹脂和固化劑是分開存放的。樹脂和增強材料也不需要儲存在冷凍柜中,從而最大限度地降低了儲存成本。



海洋領域新產品


對于海洋市場,Hexcel將展出由Chantiers de l'Atlantique(CDA)制造的Solid Sail桅桿的一部分。這種桅桿用于風力推進,通過利用海風的力量,它們減少了對發動機的依賴,并減少了燃料的使用。


桅桿部分尺寸為2m×1.6m×1m,由厚度為40mm的碳纖維層壓板制成。桅桿的其他部分使用Bureau Veritas(BV)批準的HexPly®M9.6預浸料制造,厚度可達70mm。CDA及其財團因其在該項目上的工作獲得了2023年JEC創新獎。


此外,Hexcel將展示豪華游艇制造商Sunseeker使用HexPly®XF表面處理技術和HexPly®SuperFIT半預裝件制造的雷達拱部分。與使用樹脂注入工藝和無針孔表面脫模制成的零件相比,該零件重量更輕、硬度更高,只需最少的準備即可進行噴漆。Sunseeker使用Hexcel先進的復合材料,與傳統的預浸料部件相比,工藝時間和材料成本總體減少了約30%。


風能和汽車工業領域新產品


在風能領域,Hexcel公司的創新產品包括HexPly XF表面處理技術以及Polyspeed®系列拉擠層壓板。HexPly XF降低了葉片制造商的成本,直接從模具中提供了耐磨的噴漆表面,減少了精加工時間,并生產出比傳統凝膠涂層更輕、更一致的表面。


Polyspeed®材料是一種纖維增強環氧樹脂層壓板,完全固化并以卷筒形式提供??蛇x產品包括用于優化樹脂流動的網格型產品,以及為葉片承載元件提供一致高機械性能的單向碳纖維材料。


作為其汽車行業復合材料解決方案組合的一部分,Hexcel還將展示其預浸料和干織物材料技術,以及在完全工業化的大批量生產過程中制造的跑車車輪等部件。



其他類型新產品


在可持續解決方案方面,Hexcel將再次在其展臺上設立一個專門區域,以展示其在可持續發展方面的最新發展。此次展出的是HexPly®Nature Range™ 預浸料,以及與Fairmat合作開發的預浸料廢物回收技術的更新版,該技術最近獲得了空中客車防務與航天公司的可持續發展獎。


Hexcel還將展示風力渦輪機葉片外殼的HexPly XF層壓板部分的詳細生命周期分析。該研究表明,XF灌注材料可實現2.7倍的高質量、可噴漆表面光潔度,證實其二氧化碳足跡比傳統凝膠涂層更低。


此外,Hexcel將繼續為未來的能源應用開發碳纖維產品,并致力于通過優化纖維使用和樹脂化學來降低儲氫罐的整體成本和提高性能。隨著2023年一條用于高壓容器的新型生產線的投資和試運行,Hexcel強調了其對這項未來技術的堅定承諾。


Hexcel其他最新進展及研究成果


●2020年5月初,Hexcel公司宣布挪威船級社(DNV)、德國勞氏船級社(GL)對其HexPly M79預浸料進行類型批準,重要的第三方驗證允許HexPly M79材料可用于所有DNV GL分類的船舶,并為船舶制造商提供產品質量、性能和一致性的額外獨立保證。


●2020年4月,美國Hexcel公司的HexPly M79型碳纖維預浸料通過穩定的材料質量和加工參數提供了更一致的最終產品,并可提供具有競爭力的總體成本,因而被德國超輕型飛機專家Flight Design選為低溫固化預浸料的主要供應商,并生產了更輕、更堅固的飛機。


Hexcel稱,HexPly M79預浸料能夠在70?C 條件下經8小時,或80?C 條件下經4小時完成固化,顯著降低了成本,提升了生產速率。


●2010年美國Hexcel在全球率先推出拉伸強度6964MPa、拉伸模量310GPa的航空用第三代超高強度中模碳纖維,并成功實現商品化;雖然日本東麗在2014年同樣也推出了航空用第三代超高強度中模碳纖維—T1100G碳纖維,但直至近兩年才實現商品化,因此在Hexcel在航空用高性能碳纖維領域實現了全球領先。

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