Углепластиковые трубы становятся ключевым элементом в проектировании лёгких самолётов. При замене алюминиевых труб (Д16Т, АМГ) в таких узлах как элероны, стабилизаторы или тяги управления правильный выбор технологии производства определяет конечный эффект по снижению массы, прочности и экономической эффективности производства.
Намотка волокна выполняется путём укладки непрерывных препрегов под заданными углами на вращающуюся оправку с последующим отверждением. Метод активно применяется в авиации и для изделий под давлением.
Высокие механические характеристики — лучшая кручение, сжатие и окружная прочность благодаря непрерывным волокнам.
Максимальная экономия массы — содержание волокон 60–70% обеспечивает высокий удельный модуль и прочность.
Повторяемость качества — автоматизированный процесс обеспечивает равномерную толщину стенки и ориентацию волокон.
Большие первоначальные инвестиции в оборудование.
Оптимальна при средних и крупных объёмах производства.
Рулонное формование предполагает укладку препрегов слоями, их намотку на оправку, вакуумную фиксацию и отверждение. Технология даёт отличную поверхность и гибкость раскладки слоёв.
Экономичность при малых и средних сериях — низкие затраты на оснастку.
Идеальная поверхность — гладкая внутренняя и наружная поверхность при точных оправках.
Подходит для длинных тонких труб — пример: 1760×23 мм.
Ниже окружная прочность по сравнению с намоткой (возможно компенсировать слоями 90°).
При неаккуратной технологии возможен продольный стык — потенциальное слабое место.
| Критерий | Намотка | Рулонное формование |
|---|---|---|
| Механика | ★★★★★ (лучше для кручения и окружных нагрузок) | ★★★★ (отлично при грамотно заданной раскладке) |
| Снижение массы | ★★★★★ | ★★★★ |
| Стоимость | Выгодно при больших сериях | Выгодно при малых–средних сериях |
| Повторяемость | ★★★★★ (автоматизация) | ★★★★ (зависит от контроля процесса) |
| Гибкость дизайна | Высокая | Очень высокая |
• Для критичных элементов:
Намотка волокна — наиболее надёжный выбор для стабилизаторов, элеронов и элементов, требующих максимальной прочности.
• Для оптимизации стоимости:
Рулонное формование с продуманной раскладкой слоёв ([0° / ±45° / 90°]) позволяет сохранить высокие характеристики при меньших затратах.
• Комбинированный подход:
Намотка для наиболее нагруженных участков и рулонное формование для второстепенных — лучший баланс стоимости и качества.
Обе технологии обеспечивают высокий потенциал для авиационных применений. Намотка обеспечивает максимальную структурную надёжность, а рулонное формование — гибкость и экономичность. Окончательное решение зависит от требований по нагрузкам, бюджету и объёму производства.
Для технической консультации, разработки раскладок или серийного производства обратитесь в GBTECH — специалисты по композитным решениям высокого класса.
WhatsApp