Materiali plastici usati nella tecnologia aerospaziale

L’industria aerospaziale necessita di materiali rispondenti a notevoli requisiti. Le proprietà significative dei materiali plastici ad elevate prestazioni includono la leggerezza e il comportamento al fuoco.

Vantaggi al primo sguardo

  • Risparmio di peso fino al 60% rispetto all’alluminio, riducendo pertanto il consumo di energia.
  • Le materie plastiche possono essere lavorate meglio di altri materiali.
  • La maggiore libertà nella progettazione dei componenti si esplica in costi di produzione e installazione ridotti.
  • Buona resistenza chimica.
  • Naturalmente resistenti alla fiamma: materie plastiche ad elevate prestazioni soddisfano i requisiti della norma UL 94-V0 e gli standard di comportamento al fuoco in conformità a FAR 25.853
  • Buon comportamento al fuoco per quanto riguarda: densità dei fumi, tossicità dei fumi, rilascio di calore.
  • Elevata resistenza specifica nelle materie plastiche rinforzate con fibre.
  • Indiscutibili proprietà di scorrevolezza con eccezionali caratteristiche di scorrimento a secco e ridotta manutenzione nell’applicazione.
  • Basso degassamento in vuoto.
  • Buona resistenza alla radiazione.

I continui miglioramenti apportati in termini di prestazioni e di risparmio sui costi del carburante sono fondamentali per il successo nel settore aerospaziale. Questo è il motivo per cui la riduzione del peso e l'ottimizzazione delle proprietà dei componenti meccanici degli aeromobili sono fondamentali.
Quando si selezionano i materiali, la resistenza specifica è un indicatore chiave.
Ma in questo settore sono molto importanti anche la resistenza al Creep, il punto di fusione, la temperatura di utilizzo a lungo termine, la resistenza a temperature inferiori al punto di congelamento, la resistenza a temperature di picco (di breve durata), la resistenza alla radiazione elettromagnetica, ai raggi ultravioletti e alle radiazioni ionizzanti. Possono essere richieste anche proprietà elettriche o dielettriche e, naturalmente di grande importanza, sono anche le caratteristiche di resistenza al fuoco e alla combustione.
Anche la lavorazione meccanica, la precisione e le tolleranze applicate sono di fondamentale importanza nei processi di stabilizzazione.

Alcuni materiali plastici usati nell’industria aerospaziale:

(POM-C) Dimensionalmente stabile. Resistente ai grassi. Elevata resilienza.
(POM-H) Elevata resistenza meccanica. Ottime proprietà di lavorazione.
(PA66) Facilmente incollate e saldate. Elettricamente isolante e con buone proprietà di lavorazione.
(PA66+MoS2) Buona resistenza ai raggi UV. Bassa abrasione.
(PA66+GF) Rinforzato con fibra di vetro. Elevata resistenza.
(PTFE ) Eccezionale resistenza chimica. Coefficiente di attrito particolarmente basso.
(PPS+GF) Resistenza estremamente elevata grazie al rinforzo di fibre di vetro. Ottima resistenza chimica.
(PEEK) Elevata temperatura di utilizzo a lungo termine (250°C). Eccellenti proprietà meccaniche anche a temperature elevate.
(PEEK+GF) Resistenza alle alte temperature. Dimensionalmente stabile.
(PEI+GF) Resistenza alle alte temperature. Naturalmente ignifugo. Molto resistente e rigido.
(PI) Bassa degassificazione in conformità allo standard ESA. Elevata rigidità con basso peso.

Componenti di velivoli

La cellula, i componenti della carenatura degli aeromobili, le ali, il muso, la fusoliera e lo stabilizzatore orizzontale sono realizzati con numerosi componenti. I materiali utilizzati devono pertanto avere buone proprietà termiche e meccaniche nonché una buona resistenza all’invecchiamento.

Componenti e materiali

I materiali plastici usati per funzioni quali: elementi di fissaggio, cuscinetti a sfere, guarnizioni o cuscinetti di scorrimento, hanno eccellenti caratteristiche tecniche.

Sistemi e attrezzature

Per i materiali usati nei sistemi di propulsione, nelle unità di controllo o di atterraggio, buone proprietà termiche ed elettriche sono essenziali. Comportamento al fuoco controllato, bassa tossicità dei fumi, buone proprietà di scorrimento ed elevata resistenza chimica sono requisiti ulteriori.

Abitacolo

Poiché le materie plastiche sono utilizzate nei sistemi di illuminazione, nei sedili, nella cucina di bordo, nei sistemi di raffreddamento, nel rifornimento di ossigeno, negli impianti per l’acqua potabile e nel sistema di smaltimento, come pure per l’impianto di carico di merci, in alcuni casi sono richieste specifiche supplementari quali. FDA, prova del fungo e autorizzazioni per l’acqua potabile.

Sistemi di propulsione

Per le applicazioni nei motori, nei componenti o alloggiamenti, sono richiesti materiali che offrano soprattutto una buona resistenza termica e proprietà di scorrimento.

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