항공기 건설 분야에서 신소재 사용 : 대기압 플라스마 기술을 이용한 효율적인 전처리 가능

항공기 제조 산업 분야에서 사용되는 소재는 획기적인 변화가 일어났습니다. 과거에는 주로 알루미늄 합금이 항공기 외관 및 스트링거(동체 구조물의 부분)에 사용되었습니다. 하지만 오늘날 이러한 부분은 탄소 섬유 강화 플라스틱(CFRP) 소재로 대부분 교체되어 사용되고 있습니다.

플라스마 코팅 덕분에 수명이 길어지고 제품 안전성이 향상될 뿐만 아니라 비용도 크게 절감할 수 있습니다.

대기압 플라스마 기술을 이용한 표면 전처리 공정은 항공 제조 산업에서 많은 뛰어난 이점을 제공하는 혁신의 견인 역할을 하고 있습니다:

플라스마 전처리는 CFRP 구성 요소의 안정성을 향상시킵니다.
Openair-Plasma^® 는 다운스트림 본딩 및 도장 작업에서 신뢰할 수 있는 고품질 처리를 가능하게 합니다.
Openair-Plasma^® 는 대형 부품에 대한 선별적 로봇 유도 인라인 플라스마 전처리를 최초로 가능하게 합니다.

2007년 이 소재는 보잉의 B787 및 드림라인(Dreamliner) 항공 기종의 제조 공정에 처음으로 사용되었습니다. CFRP 소재는 그 후로 더욱 발전되어, 현재는 에어버스 A350WXB 기종의 40% 이상이 이 소재로 구성되어 있습니다.

플라스마 중합 반응 및 효과로 인해 장기적이며 안정적인 부식 방지 기능 부여:

지금까지는 6가 크롬 (Cr6)을 함유한 프라이머 시스템이 항공기 건설에서 최적의 부식 방지책으로 사용되었으며, 최대 30 년까지 장기 보증을 제공하였습니다.

그러나 PlasmaPlus^® 공정은 표적 건식 화학 플라스마 코팅인 독성이 강한 Cr6 프라이머를 플라스마 중합으로 대체합니다. 플라스마 에너지는 극히 미세하고 전적으로 균일한 플라스마 코팅과 결합하여 표면 장력을 증가시킴으로써, 표면이 도장 처리를 위한 최적의 상태가 되도록 만들어 줍니다. 또한 결합된 연결부가 장기적인 안정성을 지니도록 뛰어난 접착 특성을 구현합니다.

Aurora 진공 플라스마 기술 : 도장 또는 본딩 전 탄소 복합 재료 클리닝

Aurora 진공 플라스마 기술 사용의 한 가지 예는 터빈 금속 허브와의 구조 결합 전에 탄소 섬유 터빈 블레이드의 전처리 입니다. 이러한 재료의 조합으로 가볍고 조용한 터빈 엔진 제작이 가능하게 합니다.

Aurora 진공 플라스마 공정의 한 가지 분명한 장점은 플라스마가 간극과 틈새를 통과 할 수 있다는 점과 복잡한 형상을 처리할 수 있다는 점입니다. 모든 처리 단계는 순서, 강도 및 제제의 관점에서 명확하게 정의될 수 있습니다. 처리 사이클 동안 이온화 가능한 기능성 가스 및 유체는 진공 챔버 내부에서 처리됩니다. 처리 방식은 간단하고 쉽게 재현 가능합니다.

깨끗하고 쉬운 이형을 위한 플라스마 릴리즈 코팅

플라스마 - 폴리머 분리 층의 적용은 명백한 대안을 제공합니다.

구성 요소의 복잡성과 크기에 따라 층이 PlasmaPlus^® 공정 (대기압) 또는 Aurora 플라스마 공정 (진공 챔버 공정)에 적용됩니다.

첨단기술 복합소재: 대기압 및 Aurora 진공 플라스마를 이용한 이형제 제거

강화 섬유 플라스틱의 사용은 항공기 제작 시 중량 절감 면에서 상당한 이점을 제공합니다. 이러한 면에서 강화 섬유 플라스틱, 특히 탄소 섬유 (CFRP)와 유리 섬유 (GFRP)는 금속 구조보다 훨씬 안정적입니다.

주로 대 면적 부품의 생산은 고압 챔버(autoclave)에 소위 "프리프레그 (prepregs)"로 불리는 함침복합재 층 구조로 구현됩니다. 이형을 쉽게 하기 위해서는 금형 자체에 대한 접착력 문제를 해결해야 합니다. Frekote® 와 같은 용제 기반 이형제가 종종 사용됩니다. 이러한 유형의 이형제에는 이형 중에 잔류물이 소재 상에 남아있는 단점이 있습니다. 이러한 잔류물은 복잡한 수동 작업 단계에서 반드시 제거되어야 합니다.