更新时间：2022-10-17 14:38:57
在航空航天领域，采用轻质高强复合材料实现轻量化已成为大势所趋。然而，在对复合材料进行冲压成型之前的预热工序中，普通加热器难于达到所需高温及加热均匀性等要求。为此，莱丹（LEISTER）公司推出了专门用于预热制作航空航天零部件的复合材料红外加热解决方案。
随着工业轻量化时代的到来，汽车、电子产品、航空航天以及船舶运输等行业都在寻求高稳定性、高强度以及更轻量的复合材料作为制造产品零部件的首选。金属已经不再是各类零部件制造的唯一选择。
两大航空巨头波音和空客在新一代民用机型上越来越多地使用复合材料代替传统金属，航空业轻量化时代的到来已经势不可挡。其中，热塑性纤维增强材料无论在重量、强度以及成本投入方面都有较大优势，热塑性复合材料的使用已成为航空业轻量化浪潮中的一大热点。
莱丹的红外加热业务早已与知名航空零部件供应商 PREMIUM AEROTEC 合作开发出以纤维增强的聚醚醚酮（PEEK）或聚苯硫醚（PPS）的复合材料制成的标准航空零部件（如图 1 所示）。同时，莱丹红外加热业务也与冲压设备供应商德国 WICKERT 以及奥地利 LANGZAUNER 合作，提供用于预热制作航空零部件的复合材料红外加热解决方案。
航空航天用复合材料加工的主要难点
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通常是耐高温材料，如聚醚醚酮（PEEK）、聚苯硫醚（PPS）等，冲压成型前的预热温度要求较高，需要达到 400℃以上；
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在高温加热的过程中，容易出现表面温度已达到需求而内部温度不够，或是整体温度达到但表面过热等问题 ；
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加热过程中，加热均匀性难以保证。
莱丹的红外加热解决方案能够克服上述难点
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莱丹的红外加热器为中波红外加热器，辐射源温度达到850℃（如图 2 所示），被加热材料最高能达到的温度约为 600℃。同时，由于非金属材料对于红外线的吸收效率极高（如图 3 所示），红外加热的效率远超短波和长波红外加热器。
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莱丹的红外加热器可以利用温度传感器检测被加热材料的表面温度，并通过 PID 控制，使得材料的表面温度能够达到设定温度并一直保持。因此，材料内部能够在材料表面不过热的前提下一直得到加热，直到也达到设定温度。 图4展示的是单面加热TEPEX 104-RG600(1)-47%_ black_0.5 mm 至 225℃。加热面距离加热器 110 mm，在经过约17 s 加热后达到 225℃，并维持约 3 s 后关闭加热器。图中红色曲线为加热面温度变化曲线，蓝色曲线为加热面背面温度变化曲线，绿色为停止加热后的加热面冷却曲线。 可以看到，在被加热面达到225℃的设定温度之后维持了一段时间，而加热面背面在此过程中也一直升温，接近设定温度。
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莱丹红外加热器由于特殊的辐射源形状，可以使辐射出的红外线均匀分布在 ±45°的范围内。同时，莱丹根据 40 余年红外加热经验，会为每一个项目都量身订制一套加热区域的设计，使得被加热产品能够得到均匀的加热。 图 5 展示了莱丹加热器在工作时的温度均匀性，可以看到，在整个加热区域里，加热器的温度均匀性都极高。图中看到的加热器之间的低温区域为加热器的外壳，可以发现，尽管加热器工作温度已经达到 800℃以上，但外壳也不会被过度加热。 那么，加热器之间的缝隙是否会影响到被加热产品的加热均匀性呢？ 如图 6 所示，被加热的材料表面温度的误差在±3℃之内，且并未因为加热器之间的安装缝隙，导致加热的不均匀。
全球工业轻量化时代的到来，将推动复合材料的广泛应用。复合材料无论是重量、稳定性，还是耐久性较金属都有较大的优势。
2050 年航空行业温室气体排放量的目标是降低 50%，轻量化无疑是航空业唯一的出路，因此对于复合材料来说将是一个全新的局面。
莱丹红外加热器解决方案将为航空航天行业的发展提供有力支持！
莱丹拥有众多实验室，欢迎您带着材料来现场验证。 技术及咨询热线：400 007 6695
