據(jù)東麗公司稱,全球飛機需求在COVID-19大流行期間停滯不前,到2025年或?qū)⒒謴?。?030年起,對擁有120至240個座位的下一代飛機的需求應該會很強勁。熱固性CFRP是飛機主框架的主要結(jié)構(gòu)材料,因為它使用時間長,可靠性高。 缺點是CFRP復雜的膠水粘合和螺栓緊固工藝已經(jīng)成為裝配瓶頸。使用CFRP材料的生產(chǎn)時間大大落后于鋁合金機身的生產(chǎn)時間。高速生產(chǎn)以及有助于提高燃油效率輕量化,對抓住未來的巨大需求顯得尤為重要。
為此,東麗開發(fā)了一種熱焊接技術(shù),可以迅速而牢固地粘結(jié)飛機的熱固性CFRP部件。這種簡單的粘合方法采用了專利技術(shù),在熱固性CFRP的表面形成一個熱熔焊接層,瞬間加熱部件表面,將其粘合。這項技術(shù)不需要粘合劑粘合和螺栓緊固,使熱固性和熱塑性CFRP部件的高速組裝成為可能。
在具有熱熔焊接層的熱固性CFRP上使用這種技術(shù),其機械性能與當前飛機模型的CFRP相同。東麗公司證實,熱焊接結(jié)構(gòu)的連接強度與當前飛機模型的共固化CFRP結(jié)構(gòu)的連接強度相當,確保了粘接技術(shù)在實際應用中的可靠性。
該公司利用可熱焊接的熱固性CFRP部件高速組裝了一個演示器,它模擬飛機的各種結(jié)構(gòu)元素。從而確定了其基本技術(shù)概念。就高速生產(chǎn)而言,東麗的技術(shù)生產(chǎn)飛機框架應該能夠?qū)崿F(xiàn)匹配鋁合金機身的生產(chǎn)速度或更快。
與鋁合金機身相比,使用東麗技術(shù)的CFRP機身可以在整個生命周期內(nèi)減少二氧化碳排放。削減螺栓緊固件的重量可以減輕機身重量,并進一步減少這些排放。
東麗與波音公司合作,在飛機制造和材料技術(shù)領(lǐng)域推進了一系列的技術(shù)開發(fā)項目。新能源和工業(yè)技術(shù)開發(fā)組織(NEDO)支持的 "新型創(chuàng)新復合材料和成型技術(shù)的開發(fā) "項目所取得的成果幫助東麗公司的這一開發(fā)工作獲得進展。