0086-574-87320458

Caratteristiche prestazionali e applicazione della schiuma di materiale composito

Caratteristiche prestazionali e applicazione della schiuma di materiale composito

Update:2020-01-11
Summary: Nella progettazione, i principali fattori considerati per...

Nella progettazione, i principali fattori considerati per il pannello sono la resistenza e la rigidità del materiale, e per il materiale del nucleo, il principale fattore considerato è la massima riduzione del peso. Il materiale d'anima nelle strutture degli aeromobili è solitamente a nido d'ape in alluminio, schiuma o alveolare Cascell®. I nidi d'ape in alluminio o i nidi d'ape Cascell® presentano i vantaggi dell'elevato modulo di compressione e della leggerezza. Sono materiali d'anima ampiamente utilizzati per le strutture degli aeromobili e sono spesso utilizzati con preimpregnati in fibra di vetro/carbonio. Le strutture comuni includono il bordo d'attacco dell'ala, il timone, il portello del carrello di atterraggio, il corpo dell'ala e la carenatura dell'estremità dell'ala. Sebbene la struttura sandwich a nido d'ape presenti notevoli vantaggi rispetto alla struttura in lamiera metallica in termini di prestazioni, le compagnie aeree sono ancora attivamente alla ricerca di materiali alternativi perché il materiale sandwich a nido d'ape richiede elevati costi di manutenzione e riparazione durante l'uso.

In alcuni casi, se si verificano crepe e porosità nel pannello, acqua e vapore acqueo possono facilmente entrare nel nido d'ape. A basse temperature, l'acqua che entra nei pori del nido d'ape si gonfierà dopo essere stata congelata, il che distruggerà l'adesione delle celle a nido d'ape adiacenti, il che riduce le prestazioni della struttura a sandwich e deve essere riparato. Il costo di manutenzione del componente sandwich a nido d'ape fa sì che il vantaggio di leggerezza originale non esista più rispetto alla struttura con anima in schiuma. Poiché l'anima in schiuma rigida è a celle chiuse, l'acqua e il vapore acqueo non possono entrare nell'anima, riducendo i costi di manutenzione e ispezione. Pertanto, il costo totale della struttura a sandwich in schiuma è più economico, sebbene il peso della schiuma sia leggermente più pesante rispetto al nido d'ape quando viene raggiunta la stessa capacità di taglio.

Con una serie di problemi nell'uso di strutture sandwich composite a nido d'ape, i ricercatori dell'industria aerospaziale in patria e all'estero hanno rivolto la loro attenzione ai materiali di base in schiuma polimerica ad alte prestazioni, principalmente materiali in schiuma PMI. Negli elementi strutturali sandwich, l'uso di un'anima in schiuma può sia ridurre i costi di produzione sia servire come materiale strutturale. Se considerato solo come materiale strutturale, il design della struttura centrale in schiuma e la struttura sandwich con anima a nido d'ape sono principalmente svantaggiati in termini di peso.