柯林斯航空航天公司（Collins Aerospace）先進(jìn)結(jié)構(gòu)部門的工程副總裁Stephane Dion稱，雖然碳纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料已經(jīng)被人們所熟知，但直到最近航空制造商才考慮將其廣泛用于制造飛機(jī)部件，包括主要結(jié)構(gòu)部件。

他還表示，與熱固性復(fù)合材料相比，碳纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料有可能為航空航天原始設(shè)備制造商提供一些優(yōu)勢(shì)，但直到最近，制造商還不能以高速率和低成本制造熱塑性復(fù)合材料的零件。

在過去的五年里，隨著碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料零件制造科學(xué)的發(fā)展，原始設(shè)備制造商已經(jīng)開始將目光投向了熱固性材料制造的零件之外。轉(zhuǎn)變之一首先是，使用樹脂灌注和樹脂轉(zhuǎn)移成型（RTM）技術(shù)來制造飛機(jī)零件，其次是采用熱塑性復(fù)合材料。

吉?jiǎng)P恩宇航公司（GKN Aerospace）已投入巨資開發(fā)其樹脂灌注和RTM技術(shù)，以廉價(jià)和高速度制造大型飛機(jī)結(jié)構(gòu)件。吉?jiǎng)P恩航空航天公司Horizon 3先進(jìn)技術(shù)計(jì)劃的技術(shù)副總裁馬克斯-布朗說，吉?jiǎng)P恩公司現(xiàn)在使用樹脂灌注制造技術(shù)制造了17米長的單件復(fù)合材料機(jī)翼支柱。

據(jù)Dion稱，原始設(shè)備制造商在過去幾年里對(duì)復(fù)合材料制造大量的投資，還包括戰(zhàn)略性地開發(fā)能力，來實(shí)現(xiàn)熱塑性部件的大批量生產(chǎn)。

熱固性材料和熱塑性材料之間最顯著的區(qū)別在于，熱固性材料在被塑造成零件之前必須在冷庫中保存，而一旦塑造成零件，熱固性零件必須在高壓釜中經(jīng)過許多小時(shí)的固化。這些過程需要大量的能源和時(shí)間，因此，熱固性部件的生產(chǎn)成本往往居高不下。

固化不可逆轉(zhuǎn)地改變了熱固性復(fù)合材料的分子結(jié)構(gòu)，使該部件具有強(qiáng)度。然而，在目前的技術(shù)發(fā)展階段，固化也使部件中的材料不適合重新用于主要結(jié)構(gòu)部件。

然而，根據(jù)Dion的說法，熱塑性材料在制成零件時(shí)不需要冷藏或烘烤。它們可以被沖壓成一個(gè)簡單部件的最終形狀。空客A350的機(jī)身框架的每一個(gè)支架都是熱塑性復(fù)合材料部件，或者被沖壓成一個(gè)更復(fù)雜部件的中間階段產(chǎn)物。

并且，熱塑性材料可以通過各種方式焊接在一起，允許用簡單的子結(jié)構(gòu)制作復(fù)雜的、高度成型的零件。Dion說，目前主要使用的焊接方式為感應(yīng)焊接，只能用子部件制作扁平的、恒定厚度的部件。然而，柯林斯公司正在開發(fā)用于連接熱塑性部件的振動(dòng)和摩擦焊接技術(shù)（Vibration and Friction Welding Techniques），一旦獲得認(rèn)證，它預(yù)計(jì)最終將使其能夠生產(chǎn) "真正先進(jìn)的復(fù)雜結(jié)構(gòu)"，他說。

將熱塑性材料焊接在一起制成復(fù)雜結(jié)構(gòu)的能力使制造商能夠取消熱固性部件在連接和折疊時(shí)需要的金屬螺釘、緊固件和鉸鏈，從而創(chuàng)造出約10%的減重效益。

熱塑性復(fù)合材料與金屬的結(jié)合比熱固性復(fù)合材料更好。雖然旨在開發(fā)熱塑性塑料特性的實(shí)際應(yīng)用的工業(yè)研發(fā)仍處于 "早期成熟的技術(shù)準(zhǔn)備水平"，但它最終可能讓航空航天工程師設(shè)計(jì)出包含混合熱塑性塑料和金屬集成結(jié)構(gòu)的部件。