軍工國(guó)防
欄目導(dǎo)航
軍工國(guó)防
尋常的推進(jìn)劑、燒蝕、高重力和振動(dòng)應(yīng)力、溫度、天氣和極端環(huán)境、EMI/RFI和輻射暴露以及精密公差要求都是高性能塑料材料在軍事和國(guó)防應(yīng)用中的因素。 Polywel的超高性能聚合物已經(jīng)建立了令人印象深刻的記錄，數(shù)十年來(lái)在為這些挑戰(zhàn)提供解決方案方面取得了成功。
Polywel在武器系統(tǒng)中的超高性能聚合物
極端條件下的精確度和完美可靠的性能對(duì)于便攜式導(dǎo)彈發(fā)射器等先進(jìn)武器至關(guān)重要。重量輕也是移動(dòng)人員攜帶和發(fā)射武器的一個(gè)因素。復(fù)雜的瞄準(zhǔn)和制導(dǎo)系統(tǒng)中的組件必須在廣泛不同的環(huán)境條件下保持尺寸穩(wěn)定，并能承受粗暴的操作、腐蝕性的推進(jìn)劑、發(fā)射溫度和高速。固有的阻燃性通常是此類(lèi)軍用設(shè)備中使用的組件的材料規(guī)格列表中的必要條件。
十幾年來(lái)，PolywelPlastics 的超高性能聚合物一直在為這些工程挑戰(zhàn)提供解決方案，通常是通過(guò)提供優(yōu)于金屬的顯著優(yōu)勢(shì)。 Polywel以可加工形狀和機(jī)加工和注塑成型部件的形式提供的多種不同等級(jí)的Torlon PAI、Victrex 和 Solvay KetaSpire? PEEK、Ryton R-4 PPS 和 Ultem PEI 的獨(dú)特性能提供了一系列材料和生產(chǎn)選擇. 這為工程師提供了將他們正在設(shè)計(jì)的武器部件的要求與最佳材料和零件制造方法相匹配的機(jī)會(huì)，從而產(chǎn)生最有效的性能和成本組合。
與金屬相比，這些超高性能聚合物可抵抗大量化學(xué)品、潤(rùn)滑劑和推進(jìn)劑的腐蝕。它們還可以承受過(guò)多水分的影響，并在極端濕度和溫度下保持尺寸穩(wěn)定性?？紤]到長(zhǎng)時(shí)間暴露于各種天氣條件的可能性，所有這些好處都是必不可少的。因?yàn)樗鼈儽冉饘佥p得多，所以它們還提高了武器的便攜性并促進(jìn)了從一個(gè)位置到另一個(gè)位置的快速部署——這是該領(lǐng)域的常規(guī)要求。
碳纖維和玻璃纖維增強(qiáng)的Torlon PAI 和 PEEK 等級(jí)具有極高的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和剛度。 與金屬相比，它們具有低的線性熱膨脹率系數(shù)，它們?cè)跍囟茸V的兩個(gè)極端條件下都能為精密部件提供尺寸穩(wěn)定性。 它們還保持其結(jié)構(gòu)強(qiáng)度接近重復(fù)武器射擊所產(chǎn)生的高溫峰值水平。 這種高強(qiáng)度和穩(wěn)定性的結(jié)合一直是他們選擇需要精確尺寸公差以引導(dǎo)和確保便攜式導(dǎo)彈發(fā)射器精度的組件的關(guān)鍵因素。
天線罩、點(diǎn)火杯、翅片、機(jī)翼和電纜支架是這些高性能聚合物在從便攜式和固定平臺(tái)以及其他制導(dǎo)武器部署的導(dǎo)彈中的應(yīng)用之一。復(fù)雜的武器系統(tǒng)利用PolywelPlastics 的 Torlon PAI、PEEK、 Ryton R-4 PPS和其他高性能聚合物在廣泛不同和惡劣的操作條件下實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和穩(wěn)定性。 這些由 Polywel提供的可加工坯料形狀和零件的聚合物材料已證明它們能夠滿(mǎn)足先進(jìn)武器和武器系統(tǒng)的需求，并具有超過(guò)20 年的成功性能。
Polywel高性能聚合物中的軍用飛機(jī)應(yīng)用
Polywel的超高性能聚合物在為與工程復(fù)雜軍用飛機(jī)部件相關(guān)的挑戰(zhàn)提供解決方案方面建立了良好的記錄。常規(guī)操作條件要求輕質(zhì)材料在接近噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的高溫以及飛行中經(jīng)歷的快速和極端大氣溫度變化時(shí)保持剛性和尺寸穩(wěn)定。電子屏蔽以及電氣和熱隔離對(duì)于不折不扣的系統(tǒng)性能至關(guān)重要。飛行中的應(yīng)力和加速、減速和著陸力要求部件保持高水平的剛度和沖擊強(qiáng)度。導(dǎo)彈推進(jìn)劑和噴氣燃料對(duì)飛機(jī)部件中使用的材料提出了不折不扣的耐化學(xué)性要求。Torlon PAI 、Victrex 和 Solvay KetaSpire PEEK、Ryton R-4 PPS 和Ultem PEI的一系列配方加工和注塑成型的應(yīng)用已證明它們?cè)趹?yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn)方面的有效性。
在大多數(shù)情況下，從初始設(shè)計(jì)階段開(kāi)始，組件就采用Polywel的Torlon PAI、PEEK、Ryton R-4 PPS 和 Ultem PEI 進(jìn)行設(shè)計(jì)。 然而，也有例外，這些超高性能聚合物為金屬部件遇到的不可預(yù)見(jiàn)的缺點(diǎn)提供了解決方案。
例如，F-16 噴氣式戰(zhàn)斗機(jī)的輔助油箱的燃油接頭最初由不銹鋼制成。 輔助坦克為噴氣式戰(zhàn)斗機(jī)提供了一個(gè)重要的戰(zhàn)術(shù)優(yōu)勢(shì)，將其航程擴(kuò)大了 50%。 與原始儲(chǔ)罐一起使用的接液金屬接頭在發(fā)生雷擊時(shí)被認(rèn)為是不安全的。
工程師們沒(méi)有采取昂貴且不確定的方式來(lái)嘗試使金屬部件絕緣，而是接受了尋找可以直接替代金屬部件的材料的挑戰(zhàn)。 這種材料必須能夠抵抗暴露在噴氣燃料中的退化和脆化，能夠承受劇烈的振動(dòng)而不發(fā)生故障，并且在后燃機(jī)飛行期間溫度偏離到400°F（200°C）時(shí)能夠保持其硬度和尺寸。
Polywel的開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)與飛機(jī)的工程師合作，確定Torlon 4203L是具有最佳性能組合的材料，可以滿(mǎn)足他們的要求。 然后，他們指定 Polywel專(zhuān)有的無(wú)縫管?作為用于加工連接的材料形式。 由擠壓無(wú)縫管? 加工而成的 Torlon 4203L 零件表現(xiàn)出比注塑成型零件更低的固有應(yīng)力水平和更高的韌性和強(qiáng)度。
使用 Polywel的無(wú)縫管而不是實(shí)心棒生產(chǎn)連接件還可以最大限度地減少材料損失并顯著節(jié)省加工時(shí)間。從Polywel的加工操作生產(chǎn)的第一個(gè)連接開(kāi)始，每個(gè)連接都通過(guò)了應(yīng)用所需的嚴(yán)格的650psi (45 bar) 壓力測(cè)試。
Polywel的機(jī)加工和模壓Torlon PAI、PEEK、Ultem PEI 和 Ryton R-4 PPS 的許多軍用飛機(jī)應(yīng)用與商用飛機(jī)中的應(yīng)用非常相似。 它們包括電連接器、接線端子和輕型外殼，其中這些聚合物的尺寸穩(wěn)定性、強(qiáng)度、屏蔽優(yōu)勢(shì)和電氣性能是關(guān)鍵因素。 襯套、軸承、滾子、齒輪、葉片和類(lèi)似的運(yùn)動(dòng)和滑動(dòng)部件也由這些材料的軸承和耐磨等級(jí)生產(chǎn)，以在極端條件下實(shí)現(xiàn)可靠的長(zhǎng)期性能。
Polywel在海軍艦艇部件中的超高性能聚合物
定義高性能聚合物的應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⑹且豁?xiàng)艱巨的挑戰(zhàn)，其中系統(tǒng)和組件的可靠性比核潛艇更重要。
可靠性和安全性至關(guān)重要。
核推進(jìn)運(yùn)行環(huán)境對(duì)附近使用的材料和組件提出了獨(dú)特的要求。確定每種應(yīng)用中遇到的輻射量如何影響聚合物的性能是材料選擇的關(guān)鍵因素。
在高輻射度的測(cè)試中，一些塑料材料的機(jī)械性能急劇下降。結(jié)果是強(qiáng)度和延展性的損失，這表明在應(yīng)力或沖擊載荷下失效的可能性很高。
在美國(guó)復(fù)合材料制造學(xué)習(xí)中心進(jìn)行和認(rèn)證的測(cè)試中，包括Torlon PAI、 PEEK和 Ultem PEI 在內(nèi)的各種熱塑性材料在 10 3到 10 9 rads 的暴露水平下進(jìn)行了測(cè)試。 只有少數(shù)材料在 10 6或更高的水平下表現(xiàn)出令人滿(mǎn)意的性能保持率。
高強(qiáng)度Torlon 5030 PAI是一種 30% 的玻璃增強(qiáng)聚合物，由 PolywelPlastics 擠出成型并加工成零件，成功地保持了所需的機(jī)械性能水平，以通過(guò)該機(jī)構(gòu)在 10 9 rads 下的測(cè)試——用于評(píng)估聚合物材料的最高水平. Victrex PEEK 是 Polywel的另一種高性能型材和零件聚合物，也以10 9 rads 通過(guò)。
30% 玻璃增強(qiáng)的 Ultem 2300 PEI由 Polywel提供，采用其獨(dú)特而高效的無(wú)縫管? 配置，在 10 8 rads 下表現(xiàn)出令人印象深刻的性能保留。
除了在類(lèi)似應(yīng)用中具有可靠性能的歷史外，它在輻射暴露下的性能保持力促使美國(guó)海軍工程師在PolywelPlastics 的許多設(shè)計(jì)中指定 Torlon PAI 用于其核潛艇的球閥和管座。 憑借該材料對(duì)輻射影響的卓越抵抗力，Torlon PAI 提供并保持了為這些組件指定的高抗壓強(qiáng)度、韌性和耐磨性。
Polywel Plastics 的開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)還應(yīng)對(duì)了海軍提出的一種可用于尾管密封件的長(zhǎng)壽命材料的挑戰(zhàn)。 解決方案：由 Torlon PAI 生產(chǎn)的 PolywelSeal Segments?。 今天，海軍不斷壯大的船隊(duì)依靠這些弧形密封部件來(lái)獲得高抗壓強(qiáng)度、韌性和長(zhǎng)期耐磨性。
Polywel高性能聚合物產(chǎn)品在海軍艦艇中的其他應(yīng)用包括由高強(qiáng)度和耐化學(xué)腐蝕的Ryton R-4 PPS 加工而成的電連接器和插座。 該材料提供了各種這些組件所需的出色的電氣和熱絕緣和隔離特性。 它的耐化學(xué)性也很顯著，PPS 材料沒(méi)有已知的溶劑。
軍用和國(guó)防部件中的Polywel高性能聚合物
由30% 碳纖維增強(qiáng) PEEK 加工而成的便攜式導(dǎo)彈尾翼重量輕、堅(jiān)固耐用，有助于提高武器的便攜性、可靠性和準(zhǔn)確性。
與標(biāo)準(zhǔn)PEEK 等級(jí)相比，Solvay 的 KetaSpire XT920 GF30 PEEK 的介電特性、高強(qiáng)度和更高的耐溫性使天線罩受益。
天線支架由碳纖維填充PEEK 加工而成，具有出色的強(qiáng)度和導(dǎo)電性能。
電連接器依賴(lài)于Ryton R-4 PPS 的尺寸穩(wěn)定性以及隔離和絕緣特性。
由軸承和耐磨Torlon PAI 和 PEEK 等級(jí)加工而成的襯套和軸承在飛機(jī)和海軍艦艇中提供可靠的性能。
由Torlon 4203 無(wú)縫管? 加工而成的輔助油箱和空氣接頭擴(kuò)展了戰(zhàn)斗機(jī)的飛行范圍。
Torlon PAI 加工的球閥閥座在核潛艇和其他海軍艦艇中長(zhǎng)期可靠地運(yùn)行。
由Polywel的Torlon PAI Seal Segments? 組成的艉管密封件服務(wù)于不斷增長(zhǎng)的海軍艦艇艦隊(duì)。
可靠的工藝和生產(chǎn)設(shè)備
富有行業(yè)應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)的技術(shù)團(tuán)隊(duì)
