3分鐘看懂航空新材料！五軸加工中心如何突破制造極限！

隨著第15屆中國國際航空航天博覽會在珠海的盛大開幕，我們的大飛機C919又迎來了爆單！與C909（ARJ21支線飛機改名后）一起拿下了百余架訂單，而更大的、更新的C929也首次亮相。我國的科研和制造實力再次迎來了更大的轉(zhuǎn)變，C929是我國第一款雙通道遠程寬體客機，配備280個座位，航程1.2萬公里，以后將于空客、波音兩大民航巨頭同臺競技。

C919新材料

C919客機是按照國際通行適航標(biāo)準(zhǔn)自行研制、具有自主知識產(chǎn)權(quán)的噴氣式干線客機，擁有尖端科技、舒適性和經(jīng)濟性等特點。而且采用了眾多的新科技和新材料。那么我國的新客機都用到哪些新型材料呢？這些新型材料在大客機上又有哪些優(yōu)勢？
PEEK（聚醚醚酮）
PEEK是一種高性能的熱塑性聚合物，由醚和酮功能團交替排列而成，具有優(yōu)異的物理性能和化學(xué)穩(wěn)定性。它具有多種出色的性能，如高溫穩(wěn)定性、耐化學(xué)品腐蝕性、良好的機械強度和剛度、耐磨性、低摩擦系數(shù)以及良好的電絕緣性能。PEEK能夠在高溫環(huán)境下保持其物理性能，其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度約為143°，可長期使用在高達250度的溫度范圍內(nèi)。

航空芯材加工

PPS（聚苯硫醚）
PPS具有多項出色的性能，首先它具有出色的耐高溫性能，能夠在高溫下保持其物理和機械性能，其熔點較高，可達到280°以上，不易軟化和變形。其次，PPS具有優(yōu)異的耐化學(xué)腐蝕性能，能夠抵抗多種有機和無機化學(xué)品的侵蝕，包括酸、堿和溶劑等。此外，PPS還表現(xiàn)出良好的機械強度和剛度，耐磨性好，且具有優(yōu)異的電絕緣性能。在航天領(lǐng)域，PPS的應(yīng)用也取得了顯著成果。通過采用纖維增強PPS材料，制作的艙門比金屬門減重約25%。
PI（聚酰亞胺）
PI首先具有卓越的耐高溫性能，可在極端的高溫環(huán)境下保持穩(wěn)定，熔點超過300°。其次，聚酰亞胺具有優(yōu)異的耐腐蝕性能，能夠抵抗酸、堿和溶劑等多種化學(xué)品侵蝕。此外，它具有良好的機械強度、剛度和耐磨性，以及優(yōu)秀的電絕緣性能。PI塑料可通過模壓或注塑工藝制備多種部件，如支架、絕緣套管、墊圈、螺母等。PI復(fù)合材料可制備耐磨件，如液壓活塞套和低溫密封環(huán)。填充聚酰亞胺材料可制作衛(wèi)星耐磨碰撞墊塊。在深冷低溫條件下，PI具有接近鋁合金的線脹系數(shù)，可作為液氫溫度密封輔材料，滿足高壓密封需求，填充材料廣泛應(yīng)用到制備密封件和耐磨件，且PI具有自潤滑性。

芳綸蜂窩加工中心

PA（聚酰胺）
PA是一種具有多重酰胺鍵結(jié)構(gòu)的聚合物，其中酰胺鍵由酰胺基團中的氮原子與相鄰的羰基碳原子形成共價鍵。這種聚合物具有多種優(yōu)良性質(zhì)，如高溫度、高耐熱性、良好的機械性能和化學(xué)穩(wěn)定性。在航天產(chǎn)品中，短切纖維增強的PA復(fù)合材料被廣泛用于制備各種次結(jié)構(gòu)件。它被用于制造運載火箭液氫液氧箱體的外支架，起到承力和隔熱的作用。此外，采用這種材料制作計算機、電源框架、計算機印制板框架等產(chǎn)品，具有重量輕、承載力達和良好的減震性能，完全取代了鋁合金框架，還可用于制造電器保護盒、線圈骨架等配套產(chǎn)品。

蜂窩芯材加工設(shè)備

PTFE（聚四氟乙烯）
PTFE是一種高性能聚合物料，由四氟乙烯單體聚合物而成，它具有多種獨特特性。首先，PTFE具有耐高溫，熔點高達327度，可長期在高溫環(huán)境下穩(wěn)定運行。其次，PTFE具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性，可抵抗酸、堿、溶劑和腐蝕物質(zhì)的侵蝕，耐腐蝕性能強。此外，PTFE在航天領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用，可制造透波頭罩、支架、絕緣套管、墊圈、襯墊、密封件等部件。PTFE具有低摩擦系數(shù)，在無油潤滑場合下廣泛應(yīng)用，特別適用于低速、低壓的滑動條件。加入不同填充劑可以提高PTFE的耐磨性，用于固體潤滑材料和航天產(chǎn)品。PTFE耐腐蝕性和耐老化性能優(yōu)異，適用于特殊介質(zhì)的密封。在深冷條件下仍保持彈性和韌性，因此廣泛應(yīng)用于液氧等低溫密封需求。

新材料航空器

PMI（聚甲基丙烯酰亞胺）
PMI是一種輕質(zhì)高強的泡沫材料，它由聚甲醛亞胺樹脂制成，具有許多獨特的特性，首先，PMI泡沫具有極低的密度，非常輕便。其次，它具有出色的機械強度和剛性，能夠在承受高載荷的情況下保持穩(wěn)定。此外，PMI泡沫還具有優(yōu)異的耐熱性能，能夠在高溫環(huán)境下保持穩(wěn)定，通常可耐受高達200度以上的溫度。PMI泡沫還具有良好的耐化學(xué)腐蝕性能，能夠抵抗多種化學(xué)品的侵蝕，包括酸、堿和溶劑等。他還表現(xiàn)較低的吸濕性，使其在潮濕的環(huán)境下也能保持穩(wěn)定的性能。它可用于重復(fù)使用亞軌道飛行器的液氫液氧低溫絕熱泡沫鄧應(yīng)用領(lǐng)域。

新材料加工中心

PC（聚碳酸酯）
PC是一種高級的航空復(fù)合樹脂，也是目前市場上最高級的塑料，它具有優(yōu)良的綜合性能，機械強度高，韌性好，耐沖擊強度極高，耐熱耐候性透明性好，尺寸精度和穩(wěn)定性高，易著色，吸水率低。可長期在120-13°的工作溫度下使用。PC層壓板廣泛的用于飛機艙罩，照明設(shè)備，工業(yè)安全擋板。據(jù)說在一架波音飛機上所用的PC部件可達2500個，單機耗用PC約2噸，而在宇宙飛船上則采用數(shù)百個不同構(gòu)型并由玻璃纖維增強的PC部件及宇航員的防護用品，航天服頭盔的主要材料就是鋁和PC。PC的優(yōu)點是強度高、彈性系數(shù)高、沖擊強度高、使用溫度范圍廣、耐熱性強、透明度強等。

新型復(fù)材加工中心

作為新材料，這幾種塑料可以說是塑料中的頂級材料，憑借其不同的結(jié)構(gòu)優(yōu)勢，在航空航天中被廣泛使用。這些新型材料經(jīng)過新材料坯料、五軸加工編程和仿真、專用夾具裝夾、五軸聯(lián)動粗加工、在線檢測補償、五軸聯(lián)動精加工、最終檢測、表面處理、裝配應(yīng)用等流程，可以讓新型材料更好應(yīng)用到航空領(lǐng)域。而五軸加工中心憑借其靈活性、精度和多軸聯(lián)動能力，成為將高性能材料轉(zhuǎn)化為可靠航空零部件的關(guān)鍵設(shè)備。