항공우주 차량의 경우 모든 구성 요소가 무게, 성능, 기능 면에서 최적화되어야 합니다.
항공우주 산업이 지속적으로 회복세를 보임에 따라, 차세대 항공기 설계는 그 어느 때보다 높은 기대치를 바탕으로 계속 발전하고 있습니다. 새로운 항공기는 기존 항공기보다 더 가볍고, 빠르고, 안전하고, 강하며, 물론 비용 효율성도 높아야 합니다. 항공 산업의 거시적 추세는 비행기의 가장 작은 부품에 대한 기술 발전을 주도하고 있습니다.
항공우주 차량은 모든 부품의 무게, 성능, 그리고 기능 최적화를 요구합니다. 적층 제조(3D 프린팅)는 처음 두 가지 영역에서 두각을 나타냈습니다. 복잡성을 제조 비용과 분리함으로써, 복잡한 부품의 무게를 줄이면서도 성능은 그대로 유지할 수 있으며, 이는 기존 제조 방식으로는 불가능한 일입니다. 적층 제조 부품은 이미 성능이 입증되었으며, 보잉 CST-100 우주선을 포함한 항공우주 플랫폼에서 점점 더 많이 사용되고 있습니다. 그렇다면 적층 제조는 다기능 부품 솔루션을 제공하는 데 어떤 역할을 할까요? 기존 소재의 기계적 및 환경적 성능을 넘어 단순한 브래킷이나 폐쇄형 패널에 어떤 기능을 요구할 수 있을까요? 부품을 다기능으로 만들 수 있을까요?
Hexcel은 항공우주 요건을 충족하는 다용도 3D 프린팅 부품을 연구하기 위해 자사의 적층 제조 HexAM® 팀과 무선 주파수 간섭 제어 제품 팀을 통합했습니다. 이러한 협력의 결과로 검증된 HexAM® 기술의 전자기적 특성을 강화하는 HexPEKK® EM이 탄생했습니다. HexPEKK® 소재 포트폴리오의 최신 제품인 HexPEKK® EM은 기계적 및 전자기적 성능 요건을 모두 충족하는 다용도 생산 부품을 적층 제조할 수 있는 역량을 제공합니다.
전자기 간섭 및 RF 흡수
항공우주 및 방위 산업의 복잡한 전자 시스템은 그 어느 때보다 더 넓은 주파수 범위에서 작동하면서 성능과 기능이 지속적으로 향상되고 있습니다. 성능 향상은 항공기 전체에 이점을 제공하지만, 전자기 간섭(EMI)에 대한 우려도 커지고 있습니다. EMI는 내부 및 외부 소스 모두에서 발생할 수 있으며, 전자 부품은 항공기 내에서 상당한 양의 원치 않는 간섭을 유발할 수 있습니다. EMI는 전자 시스템의 효율성을 저해하여 다양한 수준의 오작동이나 고장을 초래할 수 있습니다. 규정 준수 및 안전 규정이 강화됨에 따라 설계 단계에서 EMI 완화를 고려해야 합니다. HexPEKK® EM은 기존 HexPEKK® 소재의 EMI 성능을 향상시킵니다. HexPEKK® EM으로 제조된 전자 시스템 주변의 하우징, 브래킷 및 패널은 적층 제조가 촉진하는 설계 자유도와 무게 절감 효과를 활용하면서 EMI를 완화하는 데 도움이 될 수 있습니다.
낮은 저항률
정전기 축적 관리는 항공 분야의 1차 및 2차 구조에 있어 중요한 고려 사항입니다. 항공기 부품에는 일반적인 비행 운항 시 정전기가 축적되기 때문에 저저항 재료가 필요합니다. 민감한 전기 장비 구역에서는 접지 고려 사항이 필수적입니다. 정전기가 축적되고 방전되면 전류가 전달되면서 감전이 발생할 수 있으며, 이는 항공기에 위험을 초래할 수 있으며, 센서, 프로세서 및 기타 항공 운항에 필수적인 부품에 잠재적인 손상을 초래할 수 있습니다. 방전 관리는 특정 응용 분야에서 복합재 도입에 걸림돌이 되어 왔습니다. Hexcel의 주력 첨가제 재료인 HexPEKK®-100은 정전기 방전(ESD) 요건을 충족하도록 특별히 설계된 제형에 탄소를 포함하고 있습니다. Hexcel의 최신 재료인 HexPEKK® EM은 한 단계 더 나아가 HexPEKK®-100보다 100배 이상 낮은 저항률을 제공합니다. HexPEKK® EM은 고성능 3D 프린팅 PEKK 열가소성 수지의 모든 이점을 유지하여 다양한 항공우주 시스템 부품에 적합합니다.
차세대 항공우주 플랫폼은 점점 더 작고 가벼워지는 플랫폼에서 그 자리를 지키기 위해 모든 소재와 하드웨어가 필요할 것입니다. 견고한 구조 원리를 기반으로 하고 다기능 기능을 갖춘 적층 제조 기술은 이러한 설계 혁명에서 점점 더 중요한 역할을 할 것입니다.
