ยานอวกาศจำเป็นต้องมีการปรับปรุงส่วนประกอบทุกชิ้นในด้านน้ำหนัก ประสิทธิภาพ และการใช้งาน
ในขณะที่อุตสาหกรรมการบินและอวกาศยังคงฟื้นตัวอย่างต่อเนื่อง การออกแบบเครื่องบินรุ่นใหม่ยังคงก้าวหน้าอย่างต่อเนื่องด้วยความคาดหวังที่สูงขึ้นกว่าที่เคย เครื่องบินรุ่นใหม่ควรมีน้ำหนักเบากว่า เร็วกว่า ปลอดภัยกว่า แข็งแกร่งกว่า และแน่นอนว่าคุ้มค่ากว่าเครื่องบินรุ่นปัจจุบัน แนวโน้มมหภาคในอุตสาหกรรมการบินกำลังขับเคลื่อนความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีในส่วนประกอบที่เล็กที่สุดของเครื่องบิน
ยานอวกาศจำเป็นต้องปรับส่วนประกอบทุกชิ้นให้เหมาะสมทั้งในด้านน้ำหนัก ประสิทธิภาพ และการใช้งาน การผลิตแบบเติมแต่ง หรือการพิมพ์ 3 มิติ ได้กลายมาเป็นที่นิยมในสองด้านแรก ด้วยความซับซ้อนที่แยกออกจากต้นทุนการผลิต ชิ้นส่วนที่ซับซ้อนจึงสามารถออกแบบเพื่อลดน้ำหนักโดยไม่ลดทอนประสิทธิภาพ ซึ่งเป็นสิ่งที่วิธีการผลิตแบบดั้งเดิมไม่สามารถเทียบได้ ชิ้นส่วนที่ผลิตแบบเติมแต่งได้รับการพิสูจน์แล้วว่ามีประสิทธิภาพ และถูกนำไปใช้อย่างแพร่หลายบนแพลตฟอร์มการบินและอวกาศ รวมถึงยานอวกาศ CST-100 ของโบอิ้ง แต่การผลิตแบบเติมแต่งมีบทบาทอย่างไรในการนำเสนอโซลูชันชิ้นส่วนแบบอเนกประสงค์? ตัวยึดแบบเรียบง่ายหรือแผงปิดมีข้อกำหนดอะไรบ้าง นอกเหนือจากประสิทธิภาพเชิงกลและสิ่งแวดล้อมของวัสดุที่มีอยู่แล้ว? เราสามารถสร้างชิ้นส่วนแบบอเนกประสงค์ได้หรือไม่?
Hexcel ได้นำทีม Additive Manufacturing HexAM® และทีมผลิตภัณฑ์ Radio Frequency Interference Control มาร่วมกันวิจัยส่วนประกอบพิมพ์ 3 มิติอเนกประสงค์ที่ตรงตามข้อกำหนดด้านการบินและอวกาศ ผลลัพธ์จากความร่วมมือนี้คือ HexPEKK® EM ซึ่งช่วยเสริมคุณสมบัติทางแม่เหล็กไฟฟ้าของเทคโนโลยี HexAM® ที่ได้รับการพิสูจน์แล้ว ในฐานะสมาชิกใหม่ล่าสุดของกลุ่มผลิตภัณฑ์วัสดุ HexPEKK® HexPEKK® EM มอบความสามารถในการผลิตชิ้นส่วนอเนกประสงค์แบบ Additive ที่ตรงตามข้อกำหนดด้านประสิทธิภาพทั้งทางกลและทางแม่เหล็กไฟฟ้า
สัญญาณรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าและการดูดซับ RF
ระบบอิเล็กทรอนิกส์ที่ซับซ้อนในอุตสาหกรรมการบินและอวกาศและการป้องกันประเทศยังคงมีประสิทธิภาพและขีดความสามารถที่เพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องในขณะที่ทำงานในช่วงความถี่ที่กว้างกว่าที่เคยเป็นมา แม้ว่าประสิทธิภาพที่เพิ่มขึ้นจะส่งผลดีต่ออากาศยานโดยรวม แต่สัญญาณรบกวนแม่เหล็กไฟฟ้า (EMI) กลับกลายเป็นปัญหาที่เพิ่มมากขึ้น EMI อาจมาจากทั้งแหล่งภายในและภายนอก และชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์สามารถก่อให้เกิดสัญญาณรบกวนที่ไม่พึงประสงค์จำนวนมากภายในอากาศยาน EMI ก่อให้เกิดความเสี่ยงต่อประสิทธิภาพของระบบอิเล็กทรอนิกส์ ซึ่งอาจนำไปสู่การทำงานผิดปกติหรือความล้มเหลวในระดับต่างๆ เมื่อกฎระเบียบด้านการปฏิบัติตามข้อกำหนดและความปลอดภัยมีมากขึ้น ควรพิจารณาการลดผลกระทบจาก EMI ในระหว่างการออกแบบ HexPEKK® EM ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพ EMI ของวัสดุ HexPEKK® ที่มีอยู่ ตัวเรือน ขายึด และแผงที่อยู่ติดกับระบบอิเล็กทรอนิกส์ที่ผลิตด้วย HexPEKK® EM สามารถเป็นวิธีการช่วยลดผลกระทบจาก EMI พร้อมกับใช้ประโยชน์จากอิสระในการออกแบบและการลดน้ำหนักที่ส่งเสริมโดยกระบวนการผลิตแบบเติมแต่ง
ความต้านทานต่ำ
การจัดการการสะสมของไฟฟ้าสถิตเป็นสิ่งสำคัญที่ต้องพิจารณาสำหรับโครงสร้างหลักและโครงสร้างรองในงานการบิน ส่วนประกอบของเครื่องบินจำเป็นต้องใช้วัสดุที่มีค่าความต้านทานต่ำ เนื่องจากการบินปกติจะส่งผลให้เกิดการสะสมของไฟฟ้าสถิต การพิจารณาเรื่องสายดินเป็นสิ่งสำคัญในพื้นที่ที่มีความอ่อนไหวของอุปกรณ์ไฟฟ้า เมื่อไฟฟ้าสถิตสะสมและถูกปล่อยออก อาจทำให้เกิดไฟฟ้าช็อตขณะส่งกระแสไฟฟ้า ซึ่งอาจเป็นอันตรายต่อเครื่องบิน และอาจเกิดความเสียหายต่อเซ็นเซอร์ หน่วยประมวลผล และส่วนประกอบอื่นๆ ที่สำคัญต่อการบิน การจัดการการปล่อยออกถือเป็นอุปสรรคต่อการนำวัสดุคอมโพสิตมาใช้ในงานบางประเภท วัสดุเติมแต่งหลักของ Hexcel คือ HexPEKK®-100 มีคาร์บอนในสูตรที่ออกแบบมาโดยเฉพาะเพื่อให้ตรงตามข้อกำหนดการคายประจุไฟฟ้าสถิต (ESD) วัสดุใหม่ล่าสุดของ Hexcel คือ HexPEKK® EM ก้าวไปอีกขั้น ด้วยค่าความต้านทานต่ำกว่า HexPEKK®-100 มากกว่าสามเท่า HexPEKK® EM ยังคงรักษาคุณประโยชน์ทั้งหมดของเทอร์โมพลาสติก PEKK ที่พิมพ์ 3 มิติประสิทธิภาพสูงไว้ ทำให้เหมาะสำหรับส่วนประกอบต่างๆ มากมายในระบบการบินและอวกาศ
แพลตฟอร์มการบินและอวกาศยุคใหม่จะต้องใช้วัสดุและฮาร์ดแวร์ทุกชนิดเพื่อพิสูจน์ศักยภาพบนแพลตฟอร์มที่มีขนาดเล็กลงและเบาลง เทคโนโลยีการผลิตแบบเติมแต่งที่ยึดหลักโครงสร้างที่มั่นคงและมีความสามารถหลากหลายฟังก์ชัน จะมีบทบาทมากขึ้นในการปฏิวัติการออกแบบครั้งนี้
