薄绝缘带来了加工上的挑战。

飞机中的电线捆绑在极度的海拔高度,湿度和极端振动的约束。照片礼貌的别无意


无论是单引擎飞机、军用直升机还是商用喷气式飞机,如果没有大量的电线,就很难起飞。航空航天工业因线材加工行业中一些最具挑战性的应用而臭名昭著。

数百个线束填充到驾驶舱,发动机舱,座椅靠背椅,机身和翅膀中。例如,波音747含有超过135英里和4,000磅的电线。它的竞争对手是空中客车A380,拥有329英里的电缆,包括100,000根电线和40,300个连接器。

飞机中的电线捆绑在极度的海拔高度,湿度和极端振动的约束。接线必须保持绝对可靠,而极其力量,高电压和温度范围为-80至260 c。

该电线上的绝缘难以剥离,并且通常需要特殊的设备。“航空航天丝具有极薄的绝缘,”Eubanks Engineering Co.的总裁Dave Eubanks说:“航空航天公司始终试图减少其产品的重量,因此他们一直在寻找减少电线重量的方法。这就是为什么他们不断尝试使用更薄的绝缘。“

所有飞机上的电线和电缆都通向驾驶舱仪表。照片礼貌洛克希德马丁公司

天空高市场

由于上个月的巴黎航空展示,未来对航空航天市场看起来很明亮。虽然商业和商业飞机订单受到最近经济衰退的影响,但航空航天制造商在未来十年内预期健康的需求。中国,印度和其他发展中国家正在引领全球产业复苏,预计将捕捉到未来订单日益重要的份额。

庞巴迪航空航天公司(Bombardier Aerospace)总裁兼首席执行官盖伊•哈奇(Guy Hachey)预测:“全世界都对新一代技术感兴趣,这些技术具有更高的运营效率、乘客舒适度和减少对环境的影响,再加上发展中市场的预期经济增长,将推动对新型商用飞机的需求。”

这对线束供应商来说是个好消息。JKM制造公司的首席执行官Chad White说:“一架飞机上可能有数百英里长的电线和电缆。”该公司专门从事低产量、高混合的军事应用。“飞机上的所有电缆最终都通向驾驶舱的仪器。这些电缆连接到传感器、灯、指示器、传感器、泵或马达等任何东西,并连接到驾驶舱的电脑或仪器上。”

除了新的飞机订单外,白色还表示,他看到更多的合同来翻新飞机,例如用更轻质的电缆更换老化线。“越来越需要根据使命,”他指出“。“[更需要制造的需求]利用更可靠和降低飞机的总重量,使其更加省油。”

重量和尺寸是航空航天线材的重要标准。Spectrum Technologies PLC的首席执行官Peter Dickinson说:“绝缘材料的厚度保持在最低限度,只有头发丝的几倍。航空航天要求电缆绝缘适用于耐化学品、潮湿和机械滥用的恶劣环境。此外,(电线束)需要耐用,以维持机身的寿命,可以超过30年。”

“航空航天线通常比汽车电线更薄,更轻,”Schleuniger Inc.产品开发副总裁Pete Doyon添加了Pete Doyon。“所用的绝缘材料完全不同。例如,Teflon,Tefzel和Kapton用于航空航天线材绝缘,而PVC的变化用于汽车丝绝缘。“

该行业采用各种电线类型,具有不同的结构,包括单个或多芯,电屏蔽或未屏蔽,圆形横截面或双绞线。高性能绝缘材料,如聚四氟乙烯(PTFE)Teflon,乙烯四氟乙烯(ETFE)Tefzel,聚酰亚胺Kapton以及PTFE和聚酰亚胺的组合。这些材料具有不同程度的硬度,因此具有机械工具更难以剥离。

Dewd Wire Inc.是商业和军用飞机接线的领先供应商如Judd Wire Inc.正在使用较薄的双壁绝缘,以实现较低的重量和直径。例如,Judd的最新混合保温系统是SuperComposite 2000,使用具有挤出的ETFE共聚物外层的增强的超薄层的PTFE-聚酰亚胺带的双壁组合。Judd声称,这种材料的组合产生了0.006英寸的双壁产品,可以用各种类型的手动和自动化设备进行切割和剥离。

这两根相同的单芯导线的外径为3毫米。顶部的金属丝是用刀片剥离的,另一根是用激光剥离的。照片礼貌频谱技术PLC

紧张的公差

薄型绝缘耦合,高质量要求意味着容差非常紧,误差略有余量。“如果剥离刀片尺寸与电线完全匹配,Teflon绝缘层伸展并可以留下旗帜,”Domen警告说。“一些绝缘体有多个层。如果条带工具与电线没有完全匹配,则并非所有的层将被剥离,或者可以切割,刮擦或破碎导体股线。“

聚四氟乙烯绝缘或多层绝缘需要精密的工具和设备来清洁带材。Doyon说:“需要定制的模刀或高质量的旋转脱料机。”

“干净,3级条带允许,”Komax Corp的东南地区销售经理John Williams说:“几乎没有刻痕,凹痕或刮擦[是可接受的]。在某些情况下,V-Blades可能会在Teflon上留下太衣服。

“这些客户正在寻找的主要产品是一个系统,用于在两根和三体卷积电缆上剥离外夹克,”威廉姆斯添加了威廉姆斯。“这是几乎所有航空航天项目中使用的非常常见的电缆。薄的Teflon夹套使得几乎不可能在不损坏编织物或导体的情况下剥离这些电缆。激光器很昂贵,并不总是可靠地在这种材料上表现。“

威廉姆斯表示,航空航天制造商正在寻找可靠,准确地建立的设备,最小的操作员干预措施。“当试图处理MIL-SPET TEFLON时,自动刀片深度[可能不是]足够准确,”他指出。

航空航天剥线标准非常严格。导体的损坏是一个大问题。禁止在小规格电线上缺股,对绝缘的破坏也被严格控制。

Fokker Elmo为空客(Airbus)、波音(Boeing)、庞巴迪(Bombardier)和洛克希德•马丁(Lockheed Martin)等领先航空公司提供线材,该公司新兴市场流程和工具主管西奥•泰特罗(Theo Tetteroo)表示,由于生命受到威胁,该行业要求精度和准确性。制造商必须坚持各种电气布线规格,包括ASTM F2639, EN2812, MIL-DTL-27500和SAE-AS 22759。

薄,多层,带缠绕的绝缘材料使航空航线难以剥离。绝缘体从最难的纤维增强的编织电力电缆变化到小直径,单芯线。有些电线用铰接或螺旋丝网筛网电屏蔽,所述编织或螺旋丝网筛网位于聚合物绝缘层之间。绝缘结构中使用的不同材料具有不同的物理性质,其需要有效地带走不同的技术。

“特别困难的是具有纤维增强的大直径编织电力电缆”,Notes Dickinson。“他们传统上用刀子手动剥离。屏蔽,扭曲的多芯电缆需要外部绝缘,网状筛网和内部单独的绝缘层被移除。“

一些航空航天制造商宁愿用激光剥离绝缘材料,也不愿冒险损坏电线。Spectrum Technologies已经开发了一系列设备,供各种航空航天制造商使用。

Dickinson称:“随着产品重量越来越轻,可靠性越来越高,效率越来越高,成本效益越来越高,传统的剥线方法越来越过时,越来越不可接受。”“无论是电线损坏,还是需要持续监控刀片以确保质量标准,或更换部件的高成本,制造商发现他们需要找到这些方法的替代品。”

根据Dickinson,激光剥线具有快速的过程时间,卓越的精度和出色的过程控制。“最重要的是,激光剥线消除了与电线的接触,”他指出。“而且,通过使用正确的激光类型,有可能完全消除导体或屏蔽层受损的风险。”

在线组装

有关电线处理和航空航天组装的更多信息,请访问www.jaquemin.com阅读这些文章:

电线加工:电线的未来。

纳米技术将改变航空航天工业的线材加工。

在动作中组装:激光跟踪有助于航空航天组件。