Hexcel和Arkema實現了第一個熱塑性復合材料結構演示件，實現了航空結構領域的突破性里程碑。

該演示件將在 JEC World Innovation Planets 展覽空間展出，特別是在 Mobility 部分，這一成就源于 Hexcel 和 Arkema 之間的戰略伙伴關系。高性能熱塑性復合材料結構是使用 HexPly®熱塑性膠帶設計和制造的。這些航空航天級材料由 Arkema 的 Kepstan®PEKK 樹脂和 Hexcel HexTow®AS7 和 IM7 碳纖維開發而成。

 

示范項目是作為名為 HAICoPAS 的合作項目的一部分進行的。HAICoPAS 的主要目標是優化由高性能熱塑性樹脂和連續碳纖維制成的單向復合帶的設計和生產工藝。此外，該項目旨在開發一種更高效的膠帶放置技術和一種具有實時質量控制的新型連續動態原位焊接（ISW-in-situ welding）組裝系統。最終，目標是生產能夠取代飛機結構中金屬材料（如鋼、鋁和鈦）的復合材料零件，實現成本競爭力和高生產率。

 

項目合作伙伴的工作成功地克服了項目開始時發現的技術障礙，包括：

 

1.碳/熱塑性塑料（C/PEKK）膠帶的開發、實施和表征。

2.創建了一個用于熱壓觀外固結的自動沉積過程。

3.ISW 裝配焊接技術的建立。

 

旨在形成 HAICoPAS 演示機組裝部件的基本部件的定義是與由空中客車、賽峰、達赫爾、哈欽森和 ATC組成的工業咨詢委員會密切合作進行的。航空演示器的最終版本由復合材料帶制成，并使用 ISW 技術組裝，目前正在 JEC 世界創新行星展覽的機動性部分展出。

 

這種創新的演示器是在合作項目“HAICoPAS”（用于執行適應性結構的高度自動化集成復合材料）的框架內成功開發的。HAICoPAS 項目是由 Hexcel 和 Arkema及其工業合作伙伴（Ingecal、Coriolis Composites、Pinette Emidecau Industries（PEI）和 Institut de Soudure）牽頭的一項合作倡議。此外，由 CNRS 牽頭，由 PIMM（CNRS- Arts  et  Métiers  ParisTech-Cnam ）和  LTEN （ CNRS–Universitéde Nantes）組成的大學實驗室聯盟在這一努力 中發揮了關鍵作用。作為未來投資計劃的一部分，競爭力結構研發項目（PSPC-Structuring R&D Project for Competitiveness）得到了法國比佛朗斯的支持，并得到了聚合物競爭力集群的認可。

 

Hexcel、Arkema 和他們的合作伙伴聯手開發了一個名為 HAICoPAS 的項目，該項目已獲得 Bpifrance 的批準，并從法國的 Investissements d'Avenir 項目獲得了 600萬歐元的贈款。該項目旨在優化UD 膠帶的設計和制造，因為它可用于高生產率、具有成本競爭力的復合材料零件生產。

 

HAICoPAS 項目是一個合作項目，由  Hexcel  和 Arkema 及其工業合作伙伴（Ingecal、Coriolis Composites、Pinette Emidecau Industrie（s PEI）和 l’Institut de Soudure）以及由 CNRS（PIMM（CNRS-Arts et Métiers ParisTech-le Cnam）、LTEN（CNRS–南特大學）領導的學術界牽頭，耗資 1350 萬歐元。該項目是在去年 Hexcel 和 Arkema 宣布建立戰略合作伙伴關系后進行的，旨在開發高性能 PEKK/碳纖維 UD 膠帶，目標是用于主要航空航天結構的復合材料零件。

 

HAiCOPAS 項目的演示件

HAICoPAS（用于執行適應性結構的高度自動化集成復合材料）項目旨在優化 UD 膠帶的設計及其制造工藝，以用于高生產率、具有成本競爭力的復合材料零件生產。HAICoPAS 項目還旨在開發一種高效的 UD 膠帶放置技術和一種新系統，該系統能夠通過焊接和在線質量控制組裝最終零件。

 

主要目標是以具有競爭力的成本減輕主要航空航天結構、大體積汽車結構部件以及石油和天然氣管道等應用的重量。項目中開發的熱塑性材料和技術的可回收性和環境效益將得到充分展示和量化。

 

HAiCoPAS 項目匯集了來自 Hexcel（碳纖維）、Arkema （ 高性能聚合物） 和許多高技能中小型企業（Institut de Soudure、Ingecal、Coriolis Composites、PEI）的互補、高水平能力聯盟，這些企業都因其在復合材料生產設備和工藝方面的專業知識而廣受認可。

 

該項目得到了兩個實驗室的科學支持——PIMM（ CNRS-Arts et Métiers ParisTech-le Cnam ）和  LTEN（CNRS–Universitéde Nantes），這兩個實驗室將對材料 的優化、加工和在使用條件下的長期行為有基本的了解。

 

編譯寄語

用于民機的新材料，材料行業得做組件來驗證材料所使用的工藝性能。這里所用的基材是Kepstan®PEKK。它與普通PEKK有何差別？這里使用的增強碳纖維是否上漿？C929 如果使用國產PEKK復材，上述問題都是繞不過去的坎！

 

END

 

注：原文見1.《 Hexcel and Arkema Achieve a Groundbreaking Milestone in the Field of Aeronautical Structures with the Realization of a First Thermoplastic Composite Structure Demonstrator 》；

2.《 Hexcel, Arkema initiate HAICoPAS project 》

楊超凡 經授權后發布

來源：Akema、Hexcel、楊超凡