【热点聚焦】东丽美国复合材料公司推出用于航空航天领域的2700型预浸料系统
7月20日,碳纤维材料和高级复合预浸料的生产商和供应商——美国东丽复合材料公司(Toray Composite Materials America Inc., TCMA)宣布推出Toray 2700预浸料系统。环氧树脂基2700是一种高性能的专利树脂技术,适用于新兴的航空航天项目。TCMA表示,它满足了严格的航空航天结构设计要求,能够制造出高质量、大批量、低成本的复合材料零件。

据航空航天销售副总裁蒂莫西·柯克介绍,Toray 2700系统不仅在小批量环境下表现良好,而且对自动化和其他高速生产过程的适应性也很强,它专为耐热性和低吸湿性而设计,可适用于零件暴露于高热和高湿度环境(即热/湿条件)的应用。它适应灵活的固化温度(250-350ºF/121-177ºC),并满足航空航天结构驱动因素如压缩性能。
Toray 2700的最终产品配置包括将其与各种Torayca单向碳纤维和其他编织碳纤维或玻璃纤维相结合。TCMA说,这种预浸料具有悬垂性,在不到五分钟的时间内就可以加压固化,从而能够快速生产具有复杂几何形状的零件,它还提供低空隙率和优良的全方位结构性能。
Toray 2700也可用于压缩成型的大批量小型零件,如飞机夹、模制支架和翼肋,而更大的零件可以通过高压釜工艺(OOA)和真空袋(VBO)进行加工。其他合适的处理方法包括自动铺带(ATL)、自动铺纤维(AFP)和手工铺层。
Toray 2700预浸料系统主要特点:具有优异的耐热性和低吸水性,专门为高温湿热环境定制,使用Toray 2510和2511树脂系统的客户可以轻松地采用2700,对其生产环境的影响最小。该款预浸料固化温度为121°C至177°C,具有灵活的工艺性,如可采用真空袋、高压釜、压缩成型、AFP/ATL和手糊等成型;主要应用领域包括:航空航天初级或次级结构件、工业和休闲应用。
目前Toray 2700预浸料已经与东丽T700G/T700S碳纤维(两款产品区别详见原文)进行测试,纤维面积重量(FAW)从70 g/m²到300 g/m²,树脂含量(Rc%)按重量百分比计从24%到46%,产品主要指标如下所示:

树脂体系的主要性能指标如下表所示:

下图显示了该预浸料系统的真空袋压工艺加工示意图:

真空袋袋压工艺步骤如下:首先进行抽真空,真空应在7 kPa以内,然后每四层进行一次散料,或在铺料至少60秒时根据需要进行散料;开始固化前,检查真空是否泄漏;固化时以0.6-2.8°C/min的速度上升至100±5°C,并保持60分钟;然而以0.6-2.8°C/min的速度上升至132±5°C,并保持120分钟;最后以2.8°C/min的最大速率将温度冷却至60°C。

复合材料典型性能如下表所示:

