امکان سنجی استفاده از کامپوزیت گرماسخت پلیمری در سازه های هوافضایی

یکی از چالش های بزرگ ساخت و تولید در صنعت هوافضا تیراژ تولید پایین است که به طبع آن هزینه و قیمت واحد هر قطعه در فرآیند تولید افزایش پیدا می کند. هدف از این مقاله بررسی و استفاده از یک کامپوزیت گرماسخت جدید در ساخت قطعه یا مجموعهای از یک سازه هوایی است که هدف جایگزین کردن این کامپوزیت بعنوان مواد پلیمری مانند پلی آمید می باشد. منشا و علت این تغییر، نیاز به سرمایه گذاری اولیه بالای ساخت قطعات پلی آمیدی در تیراژ پایین است که در کامپوزیت می توان قطعات به نسبت پیچیده را با قالب های سیلیکونی تولید کرد و دیگر نیازی به سرمایه گذاری و ساخت قالب های فولادی تزریق پلاستیک نمی باشد. در همین راستا در این مقاله به بررسی پلیمرهای گرماسخت پرداخته شده و با در نظرگیری خواص مکانیکی و حرارتی مورد نیاز جهت ساخت یک قطعه خاص، رزین وینیل استر اپوکسی نوالاک انتخاب شد. در ادامه برای تقویت ماتریس منتخب به بررسی تقویت کننده های متناسب با خواص قطعه مورد نظر پرداخته که نتیجه آن انتخاب الیاف سوزنی شیشه ۳ میلی متر به میزان ترکیب ۳۰ % است. پس از ساخت نمونه های دمبلی شکل این کامپوزیت و استخراج خواص مورد نظر در آزمایشگاه، یک مدل ۳ بعدی طراحی شده در نرم افزار کتیا را در نرم افزار تحلیلی آباکوس وارد کرده و خواص کامپوزیت را برای مدل تعریف و در نرم افزار شبیه سازی و نتایج استخراج شد. سپس جهت مقایسه تحلیل ها و شبیه سازی شرایط کارکرد و آزمون های حقیقی نیاز بهساخت یک قطعه ای بود که بتوان شرایط را برای آن محیا کرد، بدین علت منیفولد هوای یک موتور درون سوز را به عنوان یک نمونه واقعی که شرایط آزمون آن در دسترس بود، انتخاب و با کامپوزیت منتخب ساخته شد.

Keywords:

منیفولد , قطعات هوافضایی , سازه کامپوزیتی , وینیلاستر اپوکسی نوالاک , الیاف شیشه