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在航空航天領(lǐng)域的碳纖維復(fù)合材料制品應(yīng)用是什么樣的呢?
在航空航天領(lǐng)域傳統(tǒng)的采用多采用金屬材料，因為高強度、耐高溫、高比模量等特征非常好的保證了我們在航空航天領(lǐng)域的研發(fā)和科技的推動。那在航空航天領(lǐng)域中研究發(fā)現(xiàn)，如果能夠減重1千克，大約能夠節(jié)省下1萬美元的燃料，碳纖維FR-4加工件，那在材料使用上面的科研就是我們研發(fā)的方向，還能非常好的提升火箭、飛船的負荷質(zhì)量，所以對于航空航天材料的重量和質(zhì)量是非常值得去關(guān)注的點。
在航空航天領(lǐng)域還有一個非常重要的點就是耐高溫性能，碳纖維復(fù)合材料是通過碳纖維束和樹脂進行預(yù)浸到固化形成碳纖維預(yù)浸料，那在這個過程中，碳纖維FR-4加工件多少錢，為了更好的保證碳纖維復(fù)合材料耐高溫的性能，就可以進行樹脂添加物，使得成型后的碳纖維制品具備非常好的耐高溫性能。
在整個航空航天材料的選擇上面就需要有重量輕、強度高、耐高溫、變形小的特點，這一系列的特征都指向了碳纖維復(fù)合材料，當然鈦合金也可以，但是鈦合金的資源太少，這也是為什么國家大力扶持碳纖維企業(yè)的原因，在國外技術(shù)不共享的情況，國內(nèi)大力推進碳纖維復(fù)合材料研發(fā)的重要原因。
那碳纖維在航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用中，大尺寸的碳纖維還沒有生產(chǎn)的先例，現(xiàn)在主要是進行一些小零部件的生產(chǎn)，然后進行機加工組裝，碳纖維FR-4加工件訂做，常見的有飛機尾翼，利用蒙皮進行長桁組成，通過模具使得碳纖維制品進行組合在一起，然后再進行熱壓罐成型。
除了飛機尾翼，還有非常平尾、垂尾等。那在航空航天領(lǐng)域，我們被廣泛運用的有整流罩、前緣、艙門以及內(nèi)部的材料選用，很好的保證了航空飛船的性能表現(xiàn)，在一定程度上減少了整體的重量，那在航天飛船的桶身應(yīng)用，采用多段桶身的生產(chǎn)后，然后進行組成，從而生產(chǎn)出碳纖維復(fù)合材料的航空壁體，在這個過程中特別重要的地方就是銜接處。
為了降低自身重量，提高飛行速度和飛行時長，通常會選擇鈦合金來生產(chǎn)。隨著新型材料研究的深入，碳纖維、玻璃纖維等復(fù)合材質(zhì)的也相繼問世。其中，碳纖維因為強度和剛性更高等特別，備受青睞。 碳纖維的生產(chǎn)工藝一直都比較繁瑣，大量的生產(chǎn)環(huán)節(jié)都需要人力的投入，因此就有人提出來，是否可以通過全自動的方式，完成對碳纖維的生產(chǎn)，碳纖維FR-4加工件訂制，自此碳纖維跟3D打印開始有了聯(lián)系。
3D打印的基材可以鋁合金、軟木、聚碳酸酯、鋼、玻璃纖維、碳纖維和鈦合金，其中鋁合金的使用頻次較高，鈦合金成本太高，碳纖維難度較大。 相信很多人了解過3D打印碳纖維相關(guān)的資料，有通過3D打印環(huán)氧酯主體，搭配碳纖維蒙皮的方式，也有上面所說的真3D打印碳纖維主體部件的方式，這些與傳統(tǒng)的手工設(shè)計和制作碳纖維的方式進行對比，可以發(fā)現(xiàn)精度和強度明顯相差好幾個檔次。 傳統(tǒng)手工碳纖維通過鋪層、熱壓成型、脫模、粗磨、噴漆、精磨、檢測等多道程序加工而成，其中熱壓成型采用高溫?zé)釅杭夹g(shù)，讓碳纖維預(yù)浸料之間更加密實，大幅度提升強度和韌性，讓碳纖維的使用壽命更長。對碳纖維有強度要求的企業(yè)，目前還是建議采用傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝的廠家。
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