항공우주

작동 조건에는 제트 연료, 제빙 화학 물질 및 윤활유에 대한 노출이 포함됩니다. 극한의 온도 변화, 높은 응력 및 베어링 하중, 단열 및 전기 절연 및 EMI/RFI 투명도 또는 차폐에 대한 필요성은 항공기 구성 요소에 대한 최적의 재료를 지정하는 데 있어 많은 과제 중 하나입니다.

항공기 부품의 정밀 설계를 위한 이러한 성능 기준은 Drake의 초고성능 폴리머 제품을 위한 이상적인 배경을 나타냅니다. 항공기 애플리케이션용 플라스틱 중에서 당사의 Torlon PAI, PEEK, Ryton R-4 PPS, Ultem PEI 및 AvaSpire PAEK 재료는 항공기 엔지니어에게 다양한 조합의 우수한 물리적 특성을 제공하여 다양한 구성 요소의 성능 요구 사항을 충족합니다. 이러한 모든 폴리머 재료는 엄격한 요구 사항을 효과적이고 효율적으로 충족하기 위해 고유한 수준의 기계적 강도 및 온도 저항, 내화학성, 베어링 및 마모 성능, 열 절연 및 전기 절연 특성을 제공합니다.

항공 구조 응용 분야에서 Torlon PAI 및 PEEK는 하드 포인트, 단열재 및 패스너를 포함한 복합 패널용 강화재에서 신뢰할 수 있는 성능을 위해 고강도 및 단열을 제공합니다. 베어링 및 마모 부품은 또한 강도, 긴 수명 및 정밀 작동을 위해 내마모성 등급의 초고성능 폴리머를 활용합니다.

예를 들어 Torlon PAI로 만든 블로커 도어 부싱은 이 초고성능 폴리머가 극한의 온도와 하중을 받는 조건에서 중요한 항공기 부품에서 어떻게 작동하는지 보여줍니다. 차단기 도어는 착륙 중 제트 항공기를 감속시키는 역추력을 생성합니다. 도어 힌지 어셈블리에 부착된 부싱은 이러한 도어의 정확한 작동에 중요한 역할을 합니다. Torlon 4301 PAI는 요구 사항을 충족했습니다. 이 PAI 등급으로 만든 부싱은 -40° ~ 500°F(-40° ~ 260°C) 범위의 온도에서 강도와 안정성을 유지하며 윤활 없이 작동하는 동안 마찰 마모가 적습니다.

액추에이터 및 제어, 열 및 전력 관리, 센서, 케이블 보호 및 기타 시스템 및 지원 응용 분야에 사용되는 구성 요소는 다양한 특성 조합을 위해 Drake의 고성능 폴리머에 의존합니다. 이는 좌석, 냉각 시스템, 산소 시스템, 조명, 진공 폐기물 시스템 및 화물 취급 장비를 위한 객실 내부 응용 분야에서도 마찬가지입니다. Torlon PAI, Ultem PEI 및 PEEK는 이러한 정밀 부품에 필요한 치수 안정성과 열 및 전기 절연 및 절연과 함께 고온에서 경량 및 강도를 결합합니다.

추진 시스템 구성 요소에서 Torlon PAI 및 PEEK는 항공기 설계의 보편적인 목표인 중량 감소의 추가 이점과 함께 탁월한 내화학성 및 고강도를 결합합니다. 응용 프로그램의 다양성은 또한 무게와 비용을 줄이는 혁신적인 시스템 설계에 기여할 수 있습니다.

예를 들어 보잉 엔지니어들은 연료 탱크 주변이 아닌 연료 탱크를 통해 유압 라인을 연결하면 합성 항공기의 상당한 중량 감소를 제공할 것이라고 결정했습니다. 문제는 유압 라인이 엄청난 양의 열 및 전기 에너지를 견딜 수 있는 재료로 절연되어야 한다는 것이었습니다. Torlon 4203 PAI 가 솔루션을 제공했습니다. 매우 낮은 열전도율은 격벽과 복합재 사이의 열 에너지를 분리합니다. 또한 전기 아크를 방지하고 응용 분야에서 요구하는 -40° ~ 350°F(-40° ~ 177°C)의 온도에서 강도를 유지합니다.

Drake Plastics는 초고성능 폴리머 분야에서 인정받는 전문가입니다. 우리의 수십 년 간의 협력 경험은 엔지니어들이 이와 같은 수많은 항공기 응용 과제에 대한 재료 선택 및 부품 생산 솔루션을 개발하는 데 도움이 되었습니다.

• Torlon 4203, PEEK 및 유리 강화 Torlon 5030 , GF PEEK 및 Ryton R-4 PPS의 절연체 및 절연체 는 우수한 전기 장벽 특성을 제공합니다. 비보강 Torlon PAI 및 PEEK 등급은 최적의 단열을 위해 가장 낮은 열전도율을 제공합니다.
• 사출 성형된 Torlon 4203의 섹터 기어 가 가스 터빈의 흡입구 가이드 베인을 완벽하게 움직입니다.
• 추진 시스템에서 전기 절연을 제공하는 30% 유리 강화 PEEK의 배터리 커넥터
• Torlon 4301 의 차단기 도어 부싱 은 고하중 및 500°F까지의 변동을 견디며 윤활 없이 마모에 저항합니다.
• Torlon 4203의 나사 는 고강도, EMI/RFI 투명도 및 금속 패스너에 비해 무게 감소를 제공합니다.
• 섬유 강화 Torlon PAI 및 PEEK의 외부 조명 하우징 은 극한의 온도에서도 치수를 유지하고 연료 유출 및 제빙기로 인한 손상을 방지합니다.
• Torlon 4203 Seamless Tube®로 가공된 연료 및 공기 연결 로 전투기의 비행 범위 확장
• 유리 강화 Ultem 2300으로 만든 단자대 는 온보드 발전기의 신뢰성에 필요한 치수 안정성과 전기적 특성을 가지고 있습니다.

우주의 방사선 수준은 이러한 응용 분야에서 폴리머의 장기 성능과 관련된 또 다른 주요 고려 사항입니다. 많은 재료가 부서지기 쉽지만 Torlon PAI, PEEK 및 Ultem PEI는 높은 수준의 방사선 노출에서도 속성 저하에 대한 저항이 훨씬 더 큰 것으로 입증되었습니다.

이것은 미국 복합 재료 제조 학습 센터(American Composites Manufacturing Learning Center)의 보고서에서 방사선이 종합적인 열가소성 수지 그룹의 물리적 특성을 저하시키는 방법을 결정하기 위해 수행한 테스트에서 확인되었습니다. 테스트는 10 ³ ~ 10 ⁹ rads의 노출 수준에서 수행되었습니다. 30% 유리 강화 폴리머인 고강도 Torlon 5030 PAI는 Drake Plastics에서 부품으로 가공하고 성형한 30% 유리 강화 폴리머로, 테스트 절차에서 가장 높은 노출 수준인 ^109rad 에서 만족스럽게 테스트를 통과하는 데 필요한 기계적 특성 수준을 유지했습니다. Drake Plastics에서 고성능 스톡 형태 와 가공 및 성형 부품으로 변환한 또 다른 폴리머인 Victrex PEEK도 10 ⁹ rads를 통과했습니다. Drake가 독특하고 효율적인 가공 가능한 Seamless Tube® 구성으로 공급하는 30% 유리 강화 Ultem 2300 PEI 는 10 ⁸ rads에서 인상적인 물성 유지율을 보여주었습니다.

우주선 응용을 위한 다른 많은 폴리머에 비해 Torlon PAI 및 PEEK의 또 다른 중요한 이점은 무중력 환경에서 진공 가스 방출 에 대한 우려를 완화한다는 것입니다. 철저한 테스트를 기반으로 두 폴리머의 특정 등급은 TML(총 질량 손실) 수준이 1% 미만이고 CVCM(수집된 휘발성 응축 물질)이 0.1% 미만인 저방출 물질로 분류됩니다. 이러한 낮은 수준의 열가소성 재료는 고진공 환경에서 가스 방출로 인한 오염을 방지하기 위해 많은 중요한 항공 우주 응용 분야에서 특히 중요합니다. NASA는 Torlon PAI 및 PEEK의 선별된 등급과 해당 기관이 우주선에 적용하기 위해 유지하는 가스 방출이 적은 재료 목록에 테스트 결과에 대한 세부 사항을 포함합니다.

항공 우주 응용 분야에서 Torlon PAI 및 PEEK를 사용하는 또 다른 강력한 요소는 이러한 환경에서 중요한 구성 요소가 경험하는 극저온 온도에서 인성과 연성을 유지하는 능력입니다. 제한된 작업 공간과 극한의 저온 및 공간의 무중력 조건에서 우발적인 영향의 위험을 감안할 때 파손에 대한 저항은 구성 요소, 도구, 액체 및 가스 라인, 커플링 및 기타에 사용되는 재료의 성능 우선 순위 목록에서 높습니다. 응용 프로그램.

적용 성공 사례가 늘어남에 따라 Torlon PAI, PEEK, Ryton R-4 PPS, 고온 PEEK HT 및 Ultem PEI는 우주선 구성 요소를 위한 가볍고 신뢰할 수 있는 고성능 재료로서의 가치를 입증하고 있습니다. Drake Plastics의 포괄적인 경량 폴리머 재료 제품군은 엔지니어가 응용 요구 사항에 가장 적합한 강도, 안정성, 베어링 및 마모 특성, 내화학성 및 온도 저항의 최적 조합을 선택할 수 있는 기능을 제공합니다. 특히, 극저온에서 Torlon PAI 및 PEEK 폴리머의 인성은 낮은 가스 방출 품질 및 높은 수준의 방사선 노출로 인한 속성 저하에 대한 내성과 결합되어 이미 다양한 항공우주 부품에 선호되는 재료가 되었습니다.

• 강도가 높고 치수 안정성이 뛰어난 Torlon 7130 의 섹터 기어 가 위성 태양 전지판을 배치합니다.
• Torlon 4203 및 PEEK의 절연체 및 절연체 는 우수한 열 및 전기 장벽 역할을 합니다.
• Torlon PAI 및 PEEK의 장착 하드웨어 는 안테나에서 창, 유체 및 가스 배관 및 단열 패널에 이르기까지 모든 것을 보호합니다.
• Torlon 4203의 패스너와 나사 는 방사선 노출로 인한 열화를 방지하고 높은 강도를 유지하며 금속으로 만든 것보다 가볍습니다.
• Ultem PEI의 위성 하드웨어 구성 요소 는 고강도 및 EMI/RFI 차폐를 제공합니다.
• PEEK 및 Torlon PAI 베어링 등급의 마모 심은 궤도를 도는 위성 추진 시스템에서 기능을 유지합니다.
• 로켓 엔진의 산화제 밸브 씰 및 부싱 은 극한 조건에서 Torlon 4301 의 내화학성, 강도 및 치수 안정성에 의존합니다.