3分鐘看懂航空新材料！五軸加工中心如何突破制造極限！

隨著第15屆中國國際航空航天博覽會在珠海的盛大開幕，我們的大飛機C919又迎來了爆單！與C909（ARJ21支線飛機改名后）一起拿下了百余架訂單，而更大的、更新的C929也首次亮相。我國的科研和制造實力再次迎來了更大的轉變，C929是我國第一款雙通道遠程寬體客機，配備280個座位，航程1.2萬公里，以后將于空客、波音兩大民航巨頭同臺競技。

C919新材料

C919客機是按照國際通行適航標準自行研制、具有自主知識產權的噴氣式干線客機，擁有尖端科技、舒適性和經濟性等特點。而且采用了眾多的新科技和新材料。那么我國的新客機都用到哪些新型材料呢？這些新型材料在大客機上又有哪些優勢？
PEEK（聚醚醚酮）
PEEK是一種高性能的熱塑性聚合物，由醚和酮功能團交替排列而成，具有優異的物理性能和化學穩定性。它具有多種出色的性能，如高溫穩定性、耐化學品腐蝕性、良好的機械強度和剛度、耐磨性、低摩擦系數以及良好的電絕緣性能。PEEK能夠在高溫環境下保持其物理性能，其玻璃化轉變溫度約為143°，可長期使用在高達250度的溫度范圍內。

航空芯材加工

PPS（聚苯硫醚）
PPS具有多項出色的性能，首先它具有出色的耐高溫性能，能夠在高溫下保持其物理和機械性能，其熔點較高，可達到280°以上，不易軟化和變形。其次，PPS具有優異的耐化學腐蝕性能，能夠抵抗多種有機和無機化學品的侵蝕，包括酸、堿和溶劑等。此外，PPS還表現出良好的機械強度和剛度，耐磨性好，且具有優異的電絕緣性能。在航天領域，PPS的應用也取得了顯著成果。通過采用纖維增強PPS材料，制作的艙門比金屬門減重約25%。
PI（聚酰亞胺）
PI首先具有卓越的耐高溫性能，可在極端的高溫環境下保持穩定，熔點超過300°。其次，聚酰亞胺具有優異的耐腐蝕性能，能夠抵抗酸、堿和溶劑等多種化學品侵蝕。此外，它具有良好的機械強度、剛度和耐磨性，以及優秀的電絕緣性能。PI塑料可通過模壓或注塑工藝制備多種部件，如支架、絕緣套管、墊圈、螺母等。PI復合材料可制備耐磨件，如液壓活塞套和低溫密封環。填充聚酰亞胺材料可制作衛星耐磨碰撞墊塊。在深冷低溫條件下，PI具有接近鋁合金的線脹系數，可作為液氫溫度密封輔材料，滿足高壓密封需求，填充材料廣泛應用到制備密封件和耐磨件，且PI具有自潤滑性。

芳綸蜂窩加工中心

PA（聚酰胺）
PA是一種具有多重酰胺鍵結構的聚合物，其中酰胺鍵由酰胺基團中的氮原子與相鄰的羰基碳原子形成共價鍵。這種聚合物具有多種優良性質，如高溫度、高耐熱性、良好的機械性能和化學穩定性。在航天產品中，短切纖維增強的PA復合材料被廣泛用于制備各種次結構件。它被用于制造運載火箭液氫液氧箱體的外支架，起到承力和隔熱的作用。此外，采用這種材料制作計算機、電源框架、計算機印制板框架等產品，具有重量輕、承載力達和良好的減震性能，完全取代了鋁合金框架，還可用于制造電器保護盒、線圈骨架等配套產品。

蜂窩芯材加工設備

PTFE（聚四氟乙烯）
PTFE是一種高性能聚合物料，由四氟乙烯單體聚合物而成，它具有多種獨特特性。首先，PTFE具有耐高溫，熔點高達327度，可長期在高溫環境下穩定運行。其次，PTFE具有良好的化學穩定性，可抵抗酸、堿、溶劑和腐蝕物質的侵蝕，耐腐蝕性能強。此外，PTFE在航天領域有廣泛應用，可制造透波頭罩、支架、絕緣套管、墊圈、襯墊、密封件等部件。PTFE具有低摩擦系數，在無油潤滑場合下廣泛應用，特別適用于低速、低壓的滑動條件。加入不同填充劑可以提高PTFE的耐磨性，用于固體潤滑材料和航天產品。PTFE耐腐蝕性和耐老化性能優異，適用于特殊介質的密封。在深冷條件下仍保持彈性和韌性，因此廣泛應用于液氧等低溫密封需求。

新材料航空器

PMI（聚甲基丙烯酰亞胺）
PMI是一種輕質高強的泡沫材料，它由聚甲醛亞胺樹脂制成，具有許多獨特的特性，首先，PMI泡沫具有極低的密度，非常輕便。其次，它具有出色的機械強度和剛性，能夠在承受高載荷的情況下保持穩定。此外，PMI泡沫還具有優異的耐熱性能，能夠在高溫環境下保持穩定，通常可耐受高達200度以上的溫度。PMI泡沫還具有良好的耐化學腐蝕性能，能夠抵抗多種化學品的侵蝕，包括酸、堿和溶劑等。他還表現較低的吸濕性，使其在潮濕的環境下也能保持穩定的性能。它可用于重復使用亞軌道飛行器的液氫液氧低溫絕熱泡沫鄧應用領域。

新材料加工中心

PC（聚碳酸酯）
PC是一種高級的航空復合樹脂，也是目前市場上最高級的塑料，它具有優良的綜合性能，機械強度高，韌性好，耐沖擊強度極高，耐熱耐候性透明性好，尺寸精度和穩定性高，易著色，吸水率低。可長期在120-13°的工作溫度下使用。PC層壓板廣泛的用于飛機艙罩，照明設備，工業安全擋板。據說在一架波音飛機上所用的PC部件可達2500個，單機耗用PC約2噸，而在宇宙飛船上則采用數百個不同構型并由玻璃纖維增強的PC部件及宇航員的防護用品，航天服頭盔的主要材料就是鋁和PC。PC的優點是強度高、彈性系數高、沖擊強度高、使用溫度范圍廣、耐熱性強、透明度強等。

新型復材加工中心

作為新材料，這幾種塑料可以說是塑料中的頂級材料，憑借其不同的結構優勢，在航空航天中被廣泛使用。這些新型材料經過新材料坯料、五軸加工編程和仿真、專用夾具裝夾、五軸聯動粗加工、在線檢測補償、五軸聯動精加工、最終檢測、表面處理、裝配應用等流程，可以讓新型材料更好應用到航空領域。而五軸加工中心憑借其靈活性、精度和多軸聯動能力，成為將高性能材料轉化為可靠航空零部件的關鍵設備。