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莱丹红外加热解决方案开创航空业轻量化时代新局面

莱丹红外加热解决方案开创航空业轻量化时代新局面。工业轻量化时代的到来已经势不可挡,汽车行业、电子产品、航空航天以及船舶运输等都在寻求高稳定性、高强度以及更轻量的复合材料作为制造产品零部件的理想之选。金属已经不再是各类零部件制造的唯一选择。两大航空巨头波音和空客在新一代民用机型上越来越多的使用复合材料代替传统金属,航空业轻量化时代的到来已经势不可挡。其中,热塑性纤维增强材料无论在重量、强度以及成本投入方面都有较大优势,热塑性复合材料的使用成为航空业轻量化浪潮中的一大热点。
莱丹的红外加热业务早已与知名航空零部件供应商PREMIUM AEROTEC合作开发出以纤维增强的聚醚醚酮(PEEK)或聚苯硫醚(PPS)的复合材料制成的标准航空零部件。同时,莱丹红外加热业务也与德国的冲压设备供应商WICKERT以及奥地利的冲压设备供应商LANGZAUNER合作,提供用于预热制作航空零部件的复合材料的红外加热解决方案。

莱丹红外加热解决方案

[难点] 航空航天用复合材料加工


①  通常是耐高温材料,如聚醚醚酮(PEEK)、聚苯硫醚(PPS)等,冲压成型前的预热bet体育365要求较高,需要达到400℃以上。

②  在高温加热的过程中,容易出现表面bet体育365已达到需求而内部bet体育365不够,或是整体bet体育365达到但表面过热等问题。

③  加热过程中,加热均匀性难以保证。

莱丹红外加

[浅析] 莱丹红外加热解决方案
莱丹的红外加热器为中波红外加热器,辐射源bet体育365达到850℃,被加热材料最高能达到的bet体育365约为600℃。同时,由于非金属材料对于中波红外的吸取效率极高,红外加热的效率远超短波和长波红外加热器。

红外加热器辐射谱材料吸取特性

图中深色横线代表材料对于红外线的吸取峰值

莱丹的红外加热器可以通过bet体育365传感器,检测被加热材料表面bet体育365,通过PID控制,使得材料表面bet体育365能够达到设定bet体育365并一直保持。因此,材料内部能够在表面不过热的前提下一直得到加热,直到也达到设定bet体育365。
下图展示的是单面加热TEPEX 104-RG600(1)-47%_black_0.5mm至225℃。加热面距离加热器110mm,在经过约17秒加热后达到225℃,并维持约3秒后关闭加热器。图中红色曲线为加热面bet体育365变化曲线,蓝色曲线为加热面背面bet体育365变化曲线,绿色为停止加热后加热面冷却曲线。

加热面冷却曲线

可以看到,在被加热面达到225℃的设定bet体育365之后维持了一段时间,而背面在此过程中也一直升温,接近设定bet体育365。
莱丹加热器由于特殊的辐射源形状,可以使辐射出的红外线均匀分布在±45°的范围内。同时,莱丹根据四十余年红外加热经验,会为每一个项目都量身定制一套加热区域的设计,使得被加热产品能够得到均匀的加热。

莱丹加热

上图展示了莱丹加热器在工作时的bet体育365均匀性,可以看到,在整个加热区域里,加热器的bet体育365均匀性都极高。图中看到的加热器之间的低温区域为加热器的外壳,可以发现,尽管加热器工作bet体育365已经达到800℃以上,但外壳也不会被过度加热。
那么,加热器之间的缝隙是否会影响到被加热产品的加热均匀性呢?大家可以通过下面这张图来了解一下。

加热器

从图中大家可以看到,被加热的材料表面bet体育365的误差在±3℃之内,且并未因为加热器之间的安装缝隙,导致加热的不均匀。全球工业轻量化时代的到来,将推动复合材料广泛应用。复合材料无论是在重量、稳定性、耐久性较金属都有较大的优势。2050年航空行业温室气体排放量的目标是降低50%,轻量化无疑是航空业唯一的出路,因此对于复合材料来说将是一个全新的局面。莱丹红外外加热器解决方案将为航空航天行业的发展提供强大的助力。文章来源于测试仪器

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