Solvay lanceert epoxy prepreg voor het persen van aerostructuren

Solvay Composite Materials (Alpharetta, Ga., VS) heeft op 24 februari aangekondigd dat het CYCOM EP2750 heeft gelanceerd, een nieuwe, zeer drapeerbare epoxyprepreg die speciaal is ontworpen voor het persgieten van hoogwaardige, hoogwaardige, kosteneffectieve primaire en secundaire aerostructuren. De hars kan alleen worden verwerkt via compressievormen, compressievormen met vrijstaande naharding of autoclaafuitharding en biedt korte takttijden van 15 minuten.

Ambtenaren van Solvay zeggen dat de ontwikkeling van CYCOM EP2750 werd gestimuleerd door de vraag naar een epoxy prepreg waarmee fabrikanten hoogwaardige, betrouwbare en kosteneffectieve onderdelen kunnen produceren met ruimtevaartkwaliteit. Het doel van de prepreg is om de fabricage van composietonderdelen mogelijk te maken die qua kosten en prestaties concurrerend zijn met bewerkt aluminium.

Solvay wijst op twee trends in de luchtvaartmarkt die waarschijnlijk aanzienlijk zullen profiteren van CYCOM EP2750. Ten eerste wordt verwacht dat vervangingen met één gangpad voor de Boeing 737 en de Airbus A320 elk met ongeveer 100 eenheden per maand zullen worden geproduceerd. Ten tweede is er de snelgroeiende markt voor stedelijke luchtmobiliteit (UAM), bestaande uit kleine, point-to-point, bemande en onbemande vliegtuigen. Deze zullen waarschijnlijk worden geproduceerd met een snelheid van 3.000-5.000 eenheden per jaar en, net als grotere commerciële vliegtuigen, zullen materialen en processen nodig zijn die gekwalificeerd zijn voor ruimtevaarttoepassingen.

Voor commerciële vliegtuigen is CYCOM EP2750 bedoeld voor gebruik in toegangspanelen, blokkeringsdeuren, beugels en clips. Voor UAM- en UAV-toepassingen is de prepreg bedoeld voor gebruik in schotten, ribben, rompsecties, beugels en clips.

Vertegenwoordigers van Solvay verwachten dat het geprefereerde proces voor CYCOM EP2750 isothermische persharding zal zijn, waarbij de lay-out wordt voorverwarmd, in de mal wordt gestoken, geperst, uit de mal wordt verwijderd en vervolgens wordt bijgesneden. Dit "hot in/hot out"-proces biedt een uithardingsgraad van 95% bij het verwijderen van onderdelen en heeft een werktijd van 60 minuten bij 170°C of 30 minuten bij 190°C. Er wordt gezegd dat de hars een laag risico op exotherm biedt, zelfs bij hoge procestemperaturen.

Als alternatief kan CYCOM EP2750 worden geperst tot een uithardingsgraad van 80% en vervolgens nagehard (vrijstaand) buiten de mal. Met dit proces kunnen, afhankelijk van de uithardingstemperatuur, na 15-45 minuten onderdelen uit de mal worden verwijderd. Voor uitharding in de autoclaaf moet de prepreg gedurende 30 minuten worden opgewarmd tot 177°C, gevolgd door afkoelen. De totale tijd die nodig is voor dit proces is 120-180 minuten. Ten slotte is CYCOM EP2750 compatibel met Solvay's nieuwe Double Diaphragm Forming (DDF)-proces.

Mechanische eigenschappen van CYCOM EP2750 omvatten een gebruikstemperatuur van 132 °C, een droge T_g van 197°C en een natte T_g van 168°C. Heet/nat open gat compressiesterkte is 40,5 ksi; kamertemperatuur open gat compressiesterkte is 50,5 ksi. Solvay zegt dat het National Center for Advanced Materials Performance (NCAMP) van de Wichita State University (Wichita, Kan., V.S.) is begonnen met de kwalificatie van CYCOM EP2750, die naar verwachting voor eind 2020 zal zijn afgerond.

CYCOM EP2750 wordt momenteel voorzien van Solvay's 3k-sleep, 8-harnas Thornel T650 koolstofvezelversterking. In ontwikkeling en opschaling zijn productversies met een 2x2 koolstofvezel twill en een unidirectionele koolstofvezeltape.

CYCOM EP2750 wordt formeel op de markt geïntroduceerd op de Solvay-stand (hal 5, M41) op de JEC World 2020-tentoonstelling, 3-5 maart in Parijs. Onderdelen gemaakt met CYCOM EP2750 zullen te zien zijn.