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《自動鋪絲技術(shù)及其在飛機復(fù)合材料構(gòu)件制造中的應(yīng)用》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、自動鋪絲技術(shù)及其在飛機復(fù)合材料構(gòu)件制造中的應(yīng)用閆超陳萍上海飛機制造有限公司摘要：自動鋪絲技術(shù)作為一種先進的自動化制造技術(shù)，以其更大的鋪放靈活性和更低的廢料率，應(yīng)用范圍日益廣泛，也極大地拓寬了復(fù)合材料的應(yīng)用范圍。介紹了自動鋪絲技術(shù)的材料、工藝、軟件，以及在飛機復(fù)合材料結(jié)構(gòu)件制造中的應(yīng)用現(xiàn)狀，預(yù)測了該技術(shù)的未來發(fā)展趨勢。關(guān)鍵詞：自動鋪絲;材料；工藝；應(yīng)用；機身；機翼；作者簡介：閆超（1985-），男，碩士研宂生，工程師，主要研宂方向為樹脂基復(fù)合材料制造技術(shù)。作者簡介：陳萍（1973-）,女，博士研究生，主任工程師，主要研究方向為樹脂基復(fù)合
2、材料制造技術(shù)，chenping@comac.cc0收稿日期：2017-04-24基金：民機科研項目（MJ-2014-F-03）AUTOMATEDFIBERPLACEMENTANDITSAPPLICATIONINAIRCRAFTCOMPOSITEPARTSYANChaoCHENPingShanghaiAircraftManufacturingCo.，Ltd.;Abstract：Automatedfiberplacement,asanadvancedautomatedmanufacturingtechnology,isappliedmor
3、eandmorewidelybecauseofitsmoreplacementflexibilityandlowerscrap,andbroadentheapplicationofcompositesenormously.Thispaperintroducesthematerials,processingsoftwareofautomatedfiberplacement,theapplicationofcompositepartsinaviation,andthengivesthedevelopmenttrendofthistechn
4、ology.Keyword：automatedfiberplacement;material;process;application;fuselage;wing;Received：2017-04-24碳纖維復(fù)合材料在航空工業(yè)中的應(yīng)用越來越廣泛，對生產(chǎn)效率和制造成本的要求円益提高。自動化制造技術(shù)，如纖維纏繞、自動鋪帶、自動鋪絲等技術(shù)應(yīng)運而生。同時，隨著復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的復(fù)雜化和大型化，手工鋪放及自動鋪帶(ATL)等技術(shù)己經(jīng)不能滿足復(fù)雜機身等結(jié)構(gòu)零件的制造，而自動鋪絲(AFP)更加靈活，實現(xiàn)丫復(fù)合材料機身的自動化制造。之后，B787復(fù)合材料用
5、量達到50%,A350XWB復(fù)合材料用量為52%。1AFP材料技術(shù)目前，鋪絲材料主要分為預(yù)浸料絲束和干纖維絲束兩種。鋪絲材料的寬度一般為3.175圓、6.35圓和12.7圓，由寬帶分切而來。國外分切技術(shù)已經(jīng)十分成熟，Hexcel和Solvay公司采用美國獨立機械公司分切設(shè)備進行寬帶到窄帶的分切。而國內(nèi)也開展了和關(guān)研宄，趙聰?shù)萓1進行了預(yù)浸料絲束的分切工藝研宄，試驗驗證分切質(zhì)量，分析影響因素，得到了分切控制原則及參數(shù)。預(yù)浸料絲束主要是Hexcel公司的M21E和Toray公司的3900材料，這兩種材料已經(jīng)成功應(yīng)用于型號飛機，B787和A
6、350XWB的機翼和機身等零部件大量采用這兩種材料。顯而易見，自動鋪絲+熱壓罐技術(shù)已經(jīng)成熟應(yīng)用，但由于其成本的高昂，自動鋪絲+低成本的非熱壓罐技術(shù)也成為了一大研宄熱點，各大材料供應(yīng)商正在重點研制中，與零部件制造商及設(shè)備供應(yīng)商聯(lián)合技術(shù)攻關(guān)，期望早日達到型號飛機應(yīng)用的成熟度。干纖維絲束目前還沒有在飛機零件上應(yīng)用，目前較成熟的干纖維絲束主要有Hexcel公司的HiTape和Solvay公司的TX1100,相關(guān)文獻顯示干纖維技術(shù)+液體成型樹脂可以達到預(yù)浸料和當(dāng)?shù)牧W(xué)性能XZl。HiTape干纖維絲束是Hexcel專門為非熱壓罐成型技術(shù)設(shè)計的，
7、迢成干纖維的自動鋪放工藝，配合HexFlow樹脂，零件厚度可達30mm,纖維體積含量為58%?60%,Hexcel與SteliaAerospace、CoriolisComposites及CompositeAdour公司一起獲得丫2015年JEC創(chuàng)新災(zāi)［3］，同時說明了HiTape能達到飛機主承力結(jié)構(gòu)的要求。Solvay公司的TX1100干絲束配合EP2400樹脂用于MS-21飛機外翼及中中央翼，實現(xiàn)自動鋪放+非熱壓罐技術(shù)在主承力構(gòu)件上的應(yīng)用，目前該飛機正在研制中Ill。由此可見，國外技術(shù)基礎(chǔ)很好，無論在材料、工藝還是設(shè)備方面都很有經(jīng)驗
8、，容易集成開展技術(shù)攻關(guān)，而國內(nèi)各方面技術(shù)均較差。因此，我國一方面需要在單項技術(shù)上潛心深入研宂，男一方而需要加強聯(lián)合，優(yōu)勢互補，形成合力。AFP材料與手鋪材料具有相似的性能，理論上，絲束分切時會有纖維折斷。相比于手鋪材料，
