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德國航空航天中心 (DLR) 2015啟動的一個研究項(xiàng)目，旨在開發(fā)一種技術(shù)，用于在足夠高的溫度下為高性能熱塑性航空結(jié)構(gòu)應(yīng)用復(fù)合材料修復(fù)補(bǔ)丁。時至今日，這項(xiàng)技術(shù)被稱為 FlexIn Heat，已用于熱固性和熱塑性復(fù)合材料的修復(fù)和制造。
目前熱塑性復(fù)合材料應(yīng)用于大型商業(yè)航空結(jié)構(gòu)的困難是其在結(jié)構(gòu)損壞的情況下難以修復(fù)。如果要將修補(bǔ)片應(yīng)用于受損零部件，必須使用熱粘合機(jī)或類似設(shè)備將修補(bǔ)片固化到層壓板上并提供所需的熱量及壓力。
當(dāng)涉及高性能熱塑性塑料時——例如 PEEK（聚醚醚酮）、PEKK（聚醚酮酮）和 PAEK（聚芳醚酮），其挑戰(zhàn)更大。因?yàn)檫@些材料需要高達(dá)數(shù)百攝氏度的溫度才能固化，而許多修復(fù)系統(tǒng)暫且還不能滿足這些條件。
此次德國航空航天中心這個關(guān)于航空件修復(fù)的項(xiàng)目中，其中提供加熱解決方案的是 一家德國斯圖加特的公司msquare GmbH，它具有基于電磁感應(yīng)的柔性加熱系統(tǒng)，能夠在高溫下固化零件。
該公司一直致力在尋找用于對 PEEK 和 PEKK 等高性能材料進(jìn)行全面維修的加熱解決方案。目前開發(fā)了利用電磁感應(yīng)（通過電磁場通過電產(chǎn)生熱量）的解決方案并申請了，該技術(shù)可達(dá)到 400°C 的柔性加熱。并將該技術(shù)稱之為FlexIn Heat。
FlexIn Heat：靈活的、基于感應(yīng)的復(fù)合材料零件修復(fù)
FlexIn Heat 系統(tǒng)由多個組件組成。其主要組成件Red300 是一款移動式熱焊機(jī)和控制器，可與熱電偶傳感器連接并以數(shù)字方式記錄數(shù)據(jù)。它連接到定制設(shè)計(jì)的三層產(chǎn)品：內(nèi)部帶有感應(yīng)線圈的硅膠加熱毯、絕緣層和導(dǎo)電金屬片，也稱為感受器。這些通過定制的纖維鋪放 (TFP) 縫合在一起，形成約 2 毫米厚的產(chǎn)品。
據(jù)稱此感應(yīng)系統(tǒng)不會直接產(chǎn)生熱量。相反，它會產(chǎn)生電磁場。當(dāng)導(dǎo)電感受器材料進(jìn)入電磁場時會產(chǎn)生熱量。感應(yīng)器內(nèi)形成渦流，幾乎瞬間且均勻地產(chǎn)生非常高的溫度，可達(dá) 400°C。
且無論磁性如何，感受器可以是任何金屬，也可以是碳纖維，盡管后者的導(dǎo)電性不如金屬。
FlexIn 加熱系統(tǒng)。Red300 熱焊機(jī)產(chǎn)生電能，當(dāng)引入感應(yīng)毯時，會產(chǎn)生一個電磁場，該電磁場與導(dǎo)電感受器材料接觸以產(chǎn)生熱量。然后可以使用加熱的毯子將修復(fù)補(bǔ)丁應(yīng)用于復(fù)合部件，或在制造過程中固化部件
除了達(dá)到熱塑性塑料所需的溫度外，該解決方案還提供精確的局部加熱，因?yàn)楦袘?yīng)毯本身沒有被加熱，只有感受器被加熱。使用者可將這些感受器切割成只加熱修復(fù)區(qū)域所需的形狀。
Msquare 還開發(fā)了熱粘合機(jī)和控制單元，以及與該系統(tǒng)一起使用的軟件。這些包括編程到特定的加熱斜坡，如果需要，可以使用多個梯度加熱階段，或受控冷卻階段。加熱毯可以在冷卻過程中加熱以實(shí)現(xiàn)更平緩的溫度冷卻，或使用冷卻管來冷卻感應(yīng)線圈。在使用熱塑性復(fù)合材料時，這種控制水平尤其重要。
除了感應(yīng)熱粘合機(jī)和加熱毯系統(tǒng)，此FlexIn Heat系統(tǒng)還提供使用電阻空氣加熱的系統(tǒng)。這些也可用于修復(fù)或固化熱固性或熱塑性復(fù)合材料。
據(jù)稱FlexIn Heat 自商業(yè)化以來，已用于多個航空復(fù)合材料修復(fù)項(xiàng)目，包括空客車公司（法國圖盧茲）。