Innehåll
Polymermatriskompositer är högteknologiska material gjorda av armeringsfibrer insatta i en plastmatris. Många moderna militära och kommersiella flygplan kan inte tillverkas utan användning av dessa material. Den första komposit som användes för att göra flygplan var FRP. Det var på 1950-talet att detta material (plast med glasfiberförstärkning) och kolfiber och borkompositer först användes vid kommersiell flygplansframställning.
Polymermatris
Kompositmaterial är en kombination av två eller flera element. Polymerer är plast, vilka är förstärkta med fibrösa material såsom kol eller glas. Det värmehärdande polymerhartset eller termoplastmaterialet är matrisen som används för kompositerna. Efter att ha modellerats kan de som tillverkas av härdade hartser inte enkelt repareras eller ombyggas. Det termoplastiska materialet kan smälta och omformas efter härdning. Detta gör komponenter gjorda av detta material lättare att reparera än de som är gjorda av härdade hartser.
Glasfiberförstärkt plast (GRP)
Glasfiberförstärkt plast (PRFV) är, som namnet antyder, en plastpolymer förstärkt med glasfibrer. Utvecklad för första gången 1920 började glasfiberförstärkt plast snart användas för sjö- och flygteknik. Förenta staternas armé antog sin användning i strävan efter att utveckla ett starkare och lättare militärflygplan. Enligt Oak Ridge National Laboratory i 1945 användes mer än 3000 ton av detta material i militära tillämpningar. Glasfiberkomponenterna är gjutna i de former som är nödvändiga för konstruktionen av flygplanet. Fibrerna är fixerade i en matris av plastharts. Polyester- eller vinylesterhartser används i allmänhet som ett matrismaterial, men termoplastmaterial ersätter de äldre typerna av matriser, eftersom de är säkrare och lättare att arbeta med.
Kolfiberkompositer
Ökningen av oljepriset har tvingat flygplanstillverkare att ge större vikt åt viktminskningen och till tillverkningen av effektivare flygplan.Ett sätt att uppnå detta mål är att använda kolfiberkompositer vid tillverkningen av dessa flygplan. Kommersiella flygplan, som Boeing 787 Dreamliner, arbetar mycket mer effektivt och med lägre bränslekostnader på grund av användningen av dessa material. Kolfiberkompositer används också vid konstruktion av militära flygplan. Eftersom de är lätta och resistenta material används kolfibrer i stor utsträckning på kontrollytor, såsom vev och rotorer. De är mer slitstarka och korrosionsbeständiga än metallkomponenter. Kolfiberkompositer används i stor utsträckning i komponenter i flygplan som F-18 och V-22 Osprey convertiplane.
Aramidfiberkompositer
Aramidfiberkompositer finns på några av världens största flygplan. Aromatiska polyamider är polymerfibrer med molekyler orienterade längs fiberaxeln. På grund av den kemiska bindningen mellan molekylerna gör det resulterande materialet extremt starkt och lätt. Fibrerna framställs genom centrifugering av polymeren från en flytande lösning. Några av de kommersiellt kända aramidfiberkompositerna är Kevlar och Nomex. Dessa material är extremt starka, isolerande och korrosionsbeständiga. Dessa egenskaper gör dem lämpliga för tillverkning av flygplansstrukturelement. Större passagerarfartyg, till exempel Airbus A380, är gjorda av polyamidmaterial. Resultatet är en lätt konstruktion med låg bränsleförbrukning utan att ge upp strukturell integritet.
