Hexcel和Arkema实现了第一个热塑性复合材料结构演示件，实现了航空结构领域的突破性里程碑。

该演示件将在 JEC World Innovation Planets 展览空间展出，特别是在 Mobility 部分，这一成就源于 Hexcel 和 Arkema 之间的战略伙伴关系。高性能热塑性复合材料结构是使用 HexPly®热塑性胶带设计和制造的。这些航空航天级材料由 Arkema 的 Kepstan®PEKK 树脂和 Hexcel HexTow®AS7 和 IM7 碳纤维开发而成。

 

示范项目是作为名为 HAICoPAS 的合作项目的一部分进行的。HAICoPAS 的主要目标是优化由高性能热塑性树脂和连续碳纤维制成的单向复合带的设计和生产工艺。此外，该项目旨在开发一种更高效的胶带放置技术和一种具有实时质量控制的新型连续动态原位焊接（ISW-in-situ welding）组装系统。最终，目标是生产能够取代飞机结构中金属材料（如钢、铝和钛）的复合材料零件，实现成本竞争力和高生产率。

 

项目合作伙伴的工作成功地克服了项目开始时发现的技术障碍，包括：

 

1.碳/热塑性塑料（C/PEKK）胶带的开发、实施和表征。

2.创建了一个用于热压观外固结的自动沉积过程。

3.ISW 装配焊接技术的建立。

 

旨在形成 HAICoPAS 演示机组装部件的基本部件的定义是与由空中客车、赛峰、达赫尔、哈钦森和 ATC组成的工业咨询委员会密切合作进行的。航空演示器的最终版本由复合材料带制成，并使用 ISW 技术组装，目前正在 JEC 世界创新行星展览的机动性部分展出。

 

这种创新的演示器是在合作项目“HAICoPAS”（用于执行适应性结构的高度自动化集成复合材料）的框架内成功开发的。HAICoPAS 项目是由 Hexcel 和 Arkema及其工业合作伙伴（Ingecal、Coriolis Composites、Pinette Emidecau Industries（PEI）和 Institut de Soudure）牵头的一项合作倡议。此外，由 CNRS 牵头，由 PIMM（CNRS- Arts  et  Métiers  ParisTech-Cnam ）和  LTEN （ CNRS–Universitéde Nantes）组成的大学实验室联盟在这一努力 中发挥了关键作用。作为未来投资计划的一部分，竞争力结构研发项目（PSPC-Structuring R&D Project for Competitiveness）得到了法国比佛朗斯的支持，并得到了聚合物竞争力集群的认可。

 

Hexcel、Arkema 和他们的合作伙伴联手开发了一个名为 HAICoPAS 的项目，该项目已获得 Bpifrance 的批准，并从法国的 Investissements d'Avenir 项目获得了 600万欧元的赠款。该项目旨在优化UD 胶带的设计和制造，因为它可用于高生产率、具有成本竞争力的复合材料零件生产。

 

HAICoPAS 项目是一个合作项目，由  Hexcel  和 Arkema 及其工业合作伙伴（Ingecal、Coriolis Composites、Pinette Emidecau Industrie（s PEI）和 l’Institut de Soudure）以及由 CNRS（PIMM（CNRS-Arts et Métiers ParisTech-le Cnam）、LTEN（CNRS–南特大学）领导的学术界牵头，耗资 1350 万欧元。该项目是在去年 Hexcel 和 Arkema 宣布建立战略合作伙伴关系后进行的，旨在开发高性能 PEKK/碳纤维 UD 胶带，目标是用于主要航空航天结构的复合材料零件。

 

HAiCOPAS 项目的演示件

HAICoPAS（用于执行适应性结构的高度自动化集成复合材料）项目旨在优化 UD 胶带的设计及其制造工艺，以用于高生产率、具有成本竞争力的复合材料零件生产。HAICoPAS 项目还旨在开发一种高效的 UD 胶带放置技术和一种新系统，该系统能够通过焊接和在线质量控制组装最终零件。

 

主要目标是以具有竞争力的成本减轻主要航空航天结构、大体积汽车结构部件以及石油和天然气管道等应用的重量。项目中开发的热塑性材料和技术的可回收性和环境效益将得到充分展示和量化。

 

HAiCoPAS 项目汇集了来自 Hexcel（碳纤维）、Arkema （ 高性能聚合物） 和许多高技能中小型企业（Institut de Soudure、Ingecal、Coriolis Composites、PEI）的互补、高水平能力联盟，这些企业都因其在复合材料生产设备和工艺方面的专业知识而广受认可。

 

该项目得到了两个实验室的科学支持——PIMM（ CNRS-Arts et Métiers ParisTech-le Cnam ）和  LTEN（CNRS–Universitéde Nantes），这两个实验室将对材料 的优化、加工和在使用条件下的长期行为有基本的了解。

 

编译寄语

用于民机的新材料，材料行业得做组件来验证材料所使用的工艺性能。这里所用的基材是Kepstan®PEKK。它与普通PEKK有何差别？这里使用的增强碳纤维是否上浆？C929 如果使用国产PEKK复材，上述问题都是绕不过去的坎！

 

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注：原文见1.《 Hexcel and Arkema Achieve a Groundbreaking Milestone in the Field of Aeronautical Structures with the Realization of a First Thermoplastic Composite Structure Demonstrator 》；

2.《 Hexcel, Arkema initiate HAICoPAS project 》

杨超凡 经授权后发布

来源：Akema、Hexcel、杨超凡