Utilizarea materialelor din fibră de carbon în aeronavele de aviație civilă internă este în creștere.
Arj21 Airliner
Aplicația compusă a ARJ21 Airliner reprezintă doar 2% din cadrul aerian. Piesele de aplicare includ cârma, aripi de aripi, clapete și cariere.
Fibra de carbon folosită este de gradul T300, iar procesul de producție este formarea tradițională a mâinilor, a rezervorului de presare la cald, cu pungi de vid, care se formează și întărește de mai multe ori.
C919 Airliner
În producția de avion C919, aplicarea materialelor compozite a fost crescută la 12%. Părțile includ Drogue, Coada Plată, Fuselajul din spate, Radome, Hatches, Ailerons și Spoilers.
Fibra de carbon utilizată este gradul T300 și T800, iar metoda de fabricație a fost modernizată la un proces modern de amenajare automată a benzii și modelare cu membrană fierbinte.
Avantajele fibrei de carbon
Aeronavele comerciale moderne sunt concepute pentru a economisi combustibil și pentru a crește gama prin reducerea propriei greutăți structurale. Compozițiile din fibră de carbon au devenit o alternativă ideală pentru construcția aeronavelor datorită densității lor mai mici (doar 3/5 cea a aluminiului) și o rezistență mai mare decât aliajele de aluminiu.
Fibra de carbon este foarte fină, cu un diametru de fibre de 5-7 microni, doar o zecime diametrul unui păr uman. Este fabricat din fibre de cianură din polipropilenă, fibre de vâscoză și fibre de asfalt prin carbonizare la temperaturi ridicate, cu un conținut de carbon de peste 92%.
Fibra de carbon este împărțită în fibre de remorcare mari și fibre mici de remorcare. Fibra de remorcare mică are un proces de producție mai dificil și un cost mai mare, utilizat în principal în fabricarea aerospațială.
Dezvoltarea industriei din fibre de carbon din China
În anii 1980, echipamentele și tehnologia din China de producție de fibre de carbon au fost foarte înapoiate, iar cererea internă de fibre de carbon a fost îndeplinită în principal de importurile din Statele Unite și Japonia, care erau costisitoare și incerte în ofertă.
Cu investiții naționale continue în cercetarea materialelor de bază, dezvoltarea fibrei de carbon a fost inclusă în programul național „863”.
În 2005, China a obținut o descoperire a tehnologiei de bază a fibrei de carbon de nivel T 300-, devenind a treia țară după Statele Unite și Japonia pentru a produce în masă fibre de carbon de înaltă performanță.
Până în 2021, China a reușit să producă în masă fibra de carbon la nivel T300, T700, T800 și T1000, cu o producție anuală de 63.400 tone, reprezentând 30,5% din producția mondială. Acest lucru a făcut ca China să fie cel mai mare producător de fibre de carbon din lume. Prețurile fibrelor de carbon au scăzut brusc din cauza concurenței în China, cu T700 din fibre de carbon scăzând la o treime din prețul inițial, iar T800 și T1000 de înaltă performanță din fibre de carbon au scăzut la o zecime din prețul inițial.
Perspective viitoare
Dezvoltarea industriei de fabricație a fibrelor de carbon din China a pus bazele bune pentru aplicarea compozitelor din fibre de carbon în aeronavele civile interne. Raportul de aplicare compus al aeronavelor cu corp larg CRC929 cu un nivel larg din centrul de cercetare și dezvoltare va fi mai mare de 51%, cu întregul fuselaj, aripi și coadă (cu excepția nasului) din compozite din fibră de carbon. Acest lucru va ajunge la raportul de aplicații compus al Airbus A350 și Boeing 787, făcând CR929 un avion civil care se află cu adevărat la nivelul principal de fabricație din lume.
