Uporaba PEEK v komercialnem letalstvu in vesoljski industriji
PEEK (polietereterketon) in njegovi sestavni deliPozicije se pogosto uporabljajo v sektorju komercialnega letalstva. Njihova osrednja vrednost je vlahka teža, odpornost na ekstremne okoljske razmere in visoka zanesljivost, zaradi česar so idealne alternative tradicionalnim kovinam (kot sta aluminij in titan)anijevih zlitin) in nekaterih običajnih materialov.
I. Prednosti temeljne zmogljivosti
ČetŠiroka uporaba PEEK-a v letalstvu je predvsem posledica njegovih izjemnih celovitih lastnosti:
· Lažja konstrukcija: Z gostoto le približno 1,3 g/cm³ je približno polovica gostote aluminijeve zlitine in četrtina gostote titanove zlitine, zaradi česar služi kot ključni material za zmanjšanje teže letal (potencialno do 10 %–40 %).
· Visoka trdnost in odpornost proti utrujenosti: Ponuja odlične mehanske lastnosti in izjemno odpornost proti utrujanju, primerljivo z legiranimi materiali, zaradi česar je primeren za komponente, ki so izpostavljene dolgotrajnim vibracijam in obremenitvam.
· Odpornost na visoke in nizke temperature: Uporablja se lahko neprekinjeno pri temperaturah do 260 °C in prenese kratkotrajno izpostavljenost nad 300 °C, hkrati pa ohranja stabilno delovanje pri nizkih temperaturah (npr. -40 °C).
· Odpornost proti gorenju, nizka stopnja dimljenja in nestrupenost: Je sam po sebi negorljiv, dosega oceno UL94 V-0 brez dodatkov, pri gorenju pa proizvaja malo dima in minimalno količino strupenih plinov, kar v celoti ustreza strogim standardom letalske varnosti.
· Odpornost proti kemični koroziji in hidrolizi: Odporna je na erozijo zaradi letalskih goriv, hidravličnih tekočin, tekočin za odtajanje in drugih kemikalij ter kaže odlično hidrolizno stabilnost.
· Odpornost proti obrabi in samomazljivost: Ima nizek koeficient trenja in odlično odpornost proti obrabi, zaradi česar je primeren za mpremikajočih se delov, ki zahtevajo minimalno ali nič mazanja, s čimer se zmanjšajo potrebe po vzdrževanju.
II. Specifične komponente aplikacije
Materiali PEEK se uporabljajo na več področjih komercialnih letal, od notranjosti do kritičnihl strukturne komponente:
· Notranje in sekundarne strukture: Uporablja se v okvirjih sedežev, nosilcih, stranskih stenah, prtljažnikih in senčnikih za zmanjšanje teže, zaviranje gorenja, povečanje varnosti in udobja v kabini ter zmanjšanje hrupa.
· Motor in okolica: Uporablja se v notranjih pokrovih motorjev, lopaticah, tesnilnih obročih, tesnilih, objemkah za kabelske snope in maticah. Zaradi visoke temperature in kemične korozijske odpornosti lahko nadomesti kovine za zmanjšanje teže in izolacijo.
· Cevovodi in kabelski sistemi: Komponente, kot so objemke za cevi za gorivo/hidravliko, kanali ter izolacijske plasti in plašči za žice/kable, uporabljajo PEEK zaradi njegove lahkosti, odpornosti na olje, zaviranja gorenja, dobre izolacije in vzdržljivosti.
· Strukturni deli trupa in krila: Kompoziti iz ogljikovih vlaken/PEEK (CF/PEEK) se zaradi izjemno visoke specifične trdnosti in specifičnega modula uporabljajo v nosilcih, pritrdilnih elementih, robovih kril, okvirjih, nosilnih elementih vrat in drugih sekundarnih ali celo primarnih nosilnih konstrukcijah, kar predstavlja ključno smer za končno zmanjšanje teže.
· Druge kritične komponente: Pokrovi pesta letal, okvirji stebrov, rotorji krmilnih sistemov, radomi, nosilci kisikovih jeklenk in deli letalskih sedežev prav tako uporabljajo PEEK, pri čemer izkoriščajo njegove celovite lastnosti.možnosti za zamenjavo kovin, zmanjšanje teže in odpornost na zahtevna okolja.
ŠpPrimeri uporabe v specifičnih zrakoplovih:
· Boeing 787 in Airbus A350: Komponente PEEK, kot so pokrovi pesta koles, okvirji stebrov, objemke in cevi, se že pogosto uporabljajo.
· COMAC C919: Uporablja se v visokonapetostnih kabelskih kanalih, žičnih sponkah, nosilcih in notranjih delih, kar prispeva k zmanjšanju teže in izboljšanju zmogljivosti domačega potniškega letala. Poročila kažejo na njegovo uporabo tudi v talnih nosilcih za regionalno letalo ARJ21.
· Brezpilotni letalniki/eVTOL (ekonomični let na nizki višini): Rabljeno v lopaticah propelerjev, konstrukcijskih delih letalskega ogrodja itd., kjer lahka teža neposredno izboljša vzdržljivost in nosilnost.
III. Tržne napovedi in gonilni dejavniki
1. Rast trga: Letalska in vesoljska industrija je pomemben svetovni trg za PEEK, saj predstavlja približno 22–25 % porabe. Povpraševanje se še naprej povečuje z rastjo svetovne flote komercialnih letal in povečanim prodorom novih materialov.
2. Možnosti lokalizacije: Trenutno se kompoziti CF/PEEK, ki se uporabljajo v letalih, kot je C919, večinoma uvažajo. Z razvojem domačih potniških letal in lokalizacijo komponent obstaja velik potencial za nadomestitev z domačimi materiali CF/PEEK.
3. Osnovni gonilniki: Nenehno prizadevanje sektorja komercialnega letalstva zaučinkovitost porabe goriva (z zmanjšanjem teže), zanesljivost (v ekstremnih okoljih) in varnost (zaviranje gorenja) so ključne sile, ki spodbujajo uvedbo PEEK-a.
IV. Reprezentativne družbe
Domača podjetja, kot je Dalian Luyang Technology Development Co., Ltd., se aktivno pozicionirajo na področju uporabe PEEK v letalski in vesoljski industriji ter ponujajo integrirane rešitve od modifikacije materialov do natančne obdelave delov.
