曾經于1967年上映的電影“畢業生”中有一句經典名言：年輕人Dustin Hoffman 得到了一些具有先見之明的建議——他父親的朋友告訴他未來的成功之路，只有一個詞：塑料。那時很少有人會相信，甚至有一天飛機也將由塑料制成。

 

歸功于熱塑性塑料制造技術的進步，今天，已有越來越多的飛機部件由塑料的一種類型即先進復合材料制成，這些復合材料有助于航空業的可持續發展，并可通過更精簡和更可持續的工藝來制成。將航空結構制造的悠久歷史與2021年通過收購該領域的另一領導者——荷蘭熱塑性塑料部件公司（簡稱DTC）而新擴張的能力結合起來，柯林斯宇航公司（一下簡稱柯林斯）正在幫助塑造熱塑性塑料的未來。

 

“憑借在先進復合材料方面的專業能力，柯林斯已成為行業的領導者。對于DTC而言，加盟該團隊可以創造更多的能力和機會來為市場帶來更多的創新。”DTC 的創始人、柯林斯先進結構工程熱塑性塑料現任總經理 David Manten表示，“柯林斯不僅擁有久經考驗的制造專業知識可供下一代產品使用，還有一個忠實的客戶群體能夠不斷支持我們的成長。”

 

歸功于熱塑性塑料制造技術的進步，已有越來越多的飛機部件由塑料的一種類型即先進復合材料制成

將熱塑性塑料用于航空工業的好處

 

致力于努力為客戶創造引人注目、更可持續的解決方案，目前柯林斯正在不斷尋求在機艙系統、風扇罩、推力反向裝置和其他高度工程化的航空結構部件方面取得進步，以使它們更輕、更有效率且生產速度更快，從而實現更可持續的飛行。

 

“通過轉向大型熱塑性復合材料的制造，我們可以用更加自動化的非熱壓罐成型的可焊接結構取代需要高能耗和大量人工操作的熱固性復合材料和金屬結構組件，以降低能耗和成本，減輕重量并提高產率，從而在所有這些領域實現跨越式的發展。”Manten解釋道，“熱塑性塑料的另一大優勢是可回收、更環保。”

 

柯林斯宇航公司采用更加自動化的非熱壓罐成型方式制造可焊接的熱塑性復合材料結構

 

這些新材料及其制造方法能夠帶來的潛在優勢是：生產循環時間能縮短80%；與之前的迭代產品相比，結構重量能降低50%；可持續技術的改善能降低排放，產品完全可回收，減少了廢品的填埋量。

 

塑造一個更可持續的未來

 

熱塑性復合材料技術在提高能效方面起著重要作用。傳統的飛機部件的制造，是將金屬組件與熱固性復合材料組件粘接在一起，制造工藝要求產品在大型熱壓罐中固化，而為了獲得必要的熱量和壓力，需要消耗大量的能源。

 

熱塑性復合材料的制造則不需要這樣的化學反應過程，而是可以采用更高效的非熱壓罐工藝制造，極大地降低了能耗。因此，加工熱塑性塑料的生產過程可以從數小時縮短至幾分鐘，同時還能將材料成型為所需的任何形狀。此外，熱塑性復合材料還異常堅固，對沖擊和高溫具有很大的耐受性。

 

熱塑性塑料不僅制造過程更快更高效，而且還提供了可持續性優勢，因為成型的部件可重新成型，因而可回收再利用，這使它們比金屬部件和熱固性塑料部件更有吸引力。隨著燃料效率在提升航空飛行效益方面變得日益重要，航空領域的客戶們期待著制造商生產出更輕質的產品，用以解決具體的燃料消耗問題。與金屬解決方案相比，熱塑性塑料能將結構部件的重量降低50%。

 

“我們正在為客戶開發關鍵的技術，不僅能為他們提供對他們而言非常重要的結果，還有可能改變我們的業務模式。”Manten說道。

 

新的收購擴展了柯林斯的能力

 

20多年來，DTC一直在開發和制造熱塑性復合材料的航空部件，以作為機身、機門、機翼和飛行控制器表面等應用中的結構承載件。作為該領域的先驅，DTC現已發展成為行業領導者。

 

作為20種不同飛機類型的熱塑性復合材料部件的供應商，DTC發展了強大的客戶關系，同時積極參與開發新的材料和工藝規范。該公司成功的關鍵是，有能力投資受其客戶歡迎的新的先進的加工技術。

 

現在，DTC已成為柯林斯的一員。作為更廣泛行動的一部分，柯林斯將利用這一獨特的專業能力，將其內部先進的熱塑性塑料制造能力提升到一個新的水平，為當前的和未來的客戶提供獨特的產品組合。

 

在此新的工具箱中的熱塑性塑料技術包括自動纖維鋪放和多種先進的焊接技術，這將使柯林斯建造的航空結構要比前DTC團隊（目前已歸屬柯林斯）目前在荷蘭建造的部件更大、更復雜且更完整。

 

“目前，我們正在將一個大型的曲面框架焊接到一個2022年鋪放的纖維蒙皮上，以此來展示熱塑性的風扇罩。”Manten補充道。

 

80年來一直在提供創新的飛機結構

 

80年來，柯林斯宇航公司一直在提供創新的飛機結構

 

先進制造技術對于柯林斯而言并非新鮮事物。自1940年以來，柯林斯一直率先使用尖端工藝和材料技術，為商用和軍用飛機建造機艙系統和工程結構。作為眾所公認的先進金屬和復合材料部件的領導者，長期以來，該公司不斷地在擴展、探索將現代材料和工藝應用于其產品中。目前，柯林斯積極投入到了正在重新定義行業的現代材料如復合材料、陶瓷和鈦的研發之中。