Hoewel composieten relatief nieuwe materialen lijken, bestaan ze eigenlijk al geruime tijd. Wat zijn composieten precies? In het kort, ze zijn een combinatie van twee of meer ongelijksoortige materialen die samen profiteren van de beste eigenschappen van elk, of een nieuwe reeks kenmerken geven die geen van beide afzonderlijk zou kunnen bereiken.
Een van de vroegste toepassingen van composieten dateert uit 3000 voor Christus toen oude Egyptenaren stro in modderstenen insloten om krimpscheuren te beheersen en de sterkte te verbeteren. Innovaties in de afgelopen vijf millennia hebben geleid tot opmerkelijke composieten zoals koolstofvezel, die een uniek vermoeidheidsgedrag vertoont, en aramidevezels die stijve en lichte constructies kunnen vormen. Tegenwoordig winnen composieten nog meer aan populariteit, vooral in de lucht- en ruimtevaartindustrie.
Het gebruik van composieten in de lucht- en ruimtevaart is sinds 1987 elke vijf jaar verdubbeld en er verschijnen regelmatig nieuwe composieten. Deze materialen worden gewaardeerd om hun veelzijdigheid, waardoor ze kunnen worden gebruikt voor structurele toepassingen en onderdelen in vliegtuigen en ruimtevaartuigen. Ze zijn te vinden in vleugelconstructies, rotorbladen, propellers, stoelen en instrumentbehuizingen. Aan de hand van een experiment verving Boeing met succes 11.000 metalen onderdelen door slechts 1.500 composietonderdelen. Door zware metalen te vervangen door lichtere composieten, kunnen ingenieurs de lift tot gewichtsverhoudingen verbeteren en het gewicht met 20 tot 50 procent verminderen.
De lucht- en ruimtevaartindustrie vertrouwt gewoonlijk op drie soorten composieten in vliegvaartuigen: met koolstofvezel, glas en aramide versterkte epoxy. De materialen hebben aanzienlijke voordelen ten opzichte van hun metalen tegenhangers. Ze kunnen worden gebruikt om monocoque (‘enkele-schaal’) gegoten structuren te vormen die sterker zijn in vergelijking met een vergelijkbare metaalformatie. Door hun thermische stabiliteit ervaren composieten geen overmatige uitzetting of krimp als gevolg van temperatuurveranderingen. Hun hoge schadetolerantie verbetert de overlevingskansen bij ongevallen. Ten slotte elimineren composietmaterialen eventuele problemen met elektrische corrosie die kunnen optreden.
De toekomst van de lucht- en ruimtevaartindustrie ligt in composieten. Alleen al de gewichtsreductie-eigenschappen geven een voorsprong aan commerciële luchtvaartmaatschappijen die aanzienlijke energiebesparingen kunnen behalen door uit de zware metalen te stappen. Bovendien bespaart hun weerstand tegen corrosie en het vermogen om het aantal componenten te verminderen geld op onderhoudsinterventies en kostbare uitvaltijd van vliegtuigen. Vooruitgang in composietmaterialen zal zorgen voor opmerkelijke sterkte en stijfheid in lichtgewicht oplossingen, wat superieure vliegtuigprestaties bevordert.
* Magnum Venus Products. (2017, december 7). The Use Of Composites Is Rocketing In The Aerospace Industry. Opgehaald van Magnum Venus Products: https://www.mvpind.com/the-use-of-composites-is-rocketing-in-the-aerospace-industry/
Recent Comments