Polar Technology展台前台的两个螺旋桨立刻吸引了参观者的注意。第一个完全由碳复合材料制成。第二个螺旋桨完全相同,但完全涂上了薄薄的金属层。“它们在这里展示前后的情况,”Polar Technology的市场经理乔治·布朗解释道,他在展会上遇到了他。“我们从一个复合材料的螺旋桨开始,并添加了金属保护层,以结合复合材料的轻质特性和金属的抗侵蚀性。”这不仅仅是一个简单的演示作品,这次比较展示了该公司开发的技术背后的原则,旨在保护航空航天结构中最暴露的区域。

对于飞机、直升机、无人机和eVTOL的制造商来说,前缘是所有结构中压力最大的区域之一。持续暴露在雨水、沙子、冰、昆虫和空气颗粒中会逐渐侵蚀复合材料表面,降低空气动力性能并增加维护要求。这两个英国合作伙伴正寻求解决这一挑战。
专为航空航天复合材料结构设计的解决方案
Polar Technology是一家专门从事航空航天零部件表面工程、电镀和防护解决方案的英国公司,它与一家专门从事高精度电铸的英国公司Ultima Forma合作,开发新一代复合材料结构的前沿防护产品。
在完成LEEF(领先边缘电成型)项目后,该解决方案在法恩伯勒正式亮相,基于一种电成型工艺,沉积了精确匹配组件几何形状的超薄镍或镍钴合金层。Ultima Forma以高精度制造金属保护层,而Polar Technology通过粘合或共模将其集成到复合部件上。据合作伙伴介绍,这种方法提供了完美贴合的保护层,同时将附加重量降至最低。
在项目期间进行的测试显示出特别高的性能水平。根据两家公司的说法,受保护的复合材料结构提供的抗侵蚀能力比未受保护的材料高出88倍。他们还报告说,与可比的钛保护系统相比,其磨损率低64%,同时允许金属层的厚度在本地定制以满足每个应用的要求。
这项技术并不是孤立开发的。该项目受益于几家航空航天公司的参与,包括波音旗下的北爱尔兰航空结构制造商Short Brothers和英国电动垂直起降飞机开发商Vertical Aerospace。
目标应用包括螺旋桨、转子叶片、机翼、发动机进气口和其他暴露于严重侵蚀的空气动力部件。目标是延长复合材料结构的使用寿命,减少维护干预,并在整个飞行寿命内保持空气动力性能。合作伙伴还强调了该技术在适应复杂几何形状和整合现有制造工艺方面的能力,使其更容易在未来的航空航天项目中采用。
一项应用范围超出航空航天领域的技术
尽管航空航天是最初的商业市场,但两家公司都认为该工艺有更广泛的机会。电铸使金属只有在能提供功能价值的地方才能沉积,厚度根据当地机械负荷或环境条件定制。这种能力在国防、能源、交通、工业设备和氢技术领域开辟了潜在的应用,这些领域中的零部件必须结合低重量、机械强度和对高度激进操作环境的保护。
合作伙伴认为,这种方法可以保留复合材料的固有优势,同时仅在需要金属时才从其性能中获益,所有这些都在一个与大规模工业生产相兼容的工艺中进行。
LEEF项目由英国创新机构Innovation UK共同资助,作为其加强国家航空航天供应链竞争力战略的一部分。
这种支持使合作伙伴能够从工艺优化、侵蚀和腐蚀测试到工业化。目前,该技术已准备好用于航空航天项目,同时正在进行进一步开发,以适应复合材料在特别苛刻条件下运行的其他工业部门。
除了在范堡罗的演示外,展台上展示的两台螺旋桨最终体现了项目的雄心:保持复合材料如此成功的品质,即轻量级性能、刚度和设计自由度,同时只有在真正需要金属来承受恶劣操作环境时,才增加金属的耐用性。这种混合方法可能有助于支持下一代飞机、无人机和eVTOL。








