SMV 复合材料 “接棒” SMC，开启直升机门壳轻量化新时代

SMC 替代材料经过变热压循环后，实现了厚度 1.2 毫米、形状复杂的门壳，证明了其作为未来航空航天部件的可行性。

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来源（所有图片）| Fraunhofer IGCV

弗劳恩霍夫铸造、复合材料和加工技术研究所 IGCV（Fraunhofer IGCV，德国奥格斯堡）致力于创新下一代直升机的轻量化、高性能内门壳，成功开发出厚度仅为 1.2 毫米的薄壁、形状复杂的复合材料门壳。

此次研发是弗劳恩霍夫 IGCV 与德国航空航天中心(DLR，奥格斯堡)联合开展的一项名为 LIGHT 的研究项目的后续成果，该项目由巴伐利亚州经济事务、区域发展和能源部资助。LIGHT 涉及直升机舱门设计和开发的压模，由空中客车直升机公司 (Donauwoerth) 提供。

这里提到的完成的门壳是由 Fraunhofer IGCV 开发的。该工艺采用湿法无纺布材料，由碳纤维增强热塑性纤维混合物组成，经过增强可实现最佳性能和悬垂性。增强材料使用德国航天中心奥格斯堡轻量化生产技术中心 (ZLP) 的变热压制循环进行进一步加工。这些进步共同证明了大规模工业应用的可行性。

该项目的核心是开发片状模塑面纱 (SMV)，这是一种旨在取代传统片状模塑料 (SMC) 的复合材料。SMV 的特点是在无纺布基材内选择性地创建纤维团聚体，复制了 SMC 的结构优势，同时加入了再生纤维以增强可持续性。

完成的直升机门

SMV 湿法无纺布由 12 毫米长的碳纤维组成。其固结层厚度为 0.2 毫米，纤维体积含量可在 30-42% 之间调节。据 Fraunhofer IGCV 称，这种轻质而坚固的材料可确保最佳性能，包括各向同性的机械性能以及与热固性和热塑性基质的更好兼容性。

SMV 材料的制造工艺兼具精度和效率。由六层无纺布制成的预制件经过变热压制循环，包括在定制模具中进行加热、压制和冷却。该工艺使材料能够无缝贴合复杂的几何形状，同时保持均匀的质量和高性能特性。SMV 湿法无纺布确保成型过程中的平滑和一致，使其成为直升机门部件等复杂航空航天应用的理想材料。

值得注意的是，SMV 兼具高机械性能、可持续性和功能多样性。使用再生纤维可实现完全回收并减少对环境的影响，而无纺布基材则具有隔音、隔振、电磁屏蔽和改善热管理等优点。

工程师们通过实现材料层面的定制，进一步增强了材料的适应性。纤维混合物、添加剂和克重等属性可以进行微调，以满足特定的应用要求，使 SMV 成为适用于不同行业的多功能解决方案。