去年以來，航空制造技術(shù)在民機(jī)領(lǐng)域的復(fù)合材料構(gòu)件方面取得重要的進(jìn)展：制造工藝與應(yīng)用持續(xù)向高速化、自動化、大型化、綠色化發(fā)展，并針對熱塑性復(fù)合材料制造工藝開展了大量研究與應(yīng)用試驗(yàn)。此外，隨著新一代網(wǎng)絡(luò)與通信技術(shù)的快速發(fā)展，各國積極探索面向工業(yè)4.0的先進(jìn)網(wǎng)絡(luò)部署與應(yīng)用途徑，為航空制造業(yè)的高可靠無線互聯(lián)、實(shí)時監(jiān)控、遠(yuǎn)程協(xié)同等賦予無限可能。

復(fù)合材料制造工藝與應(yīng)用向高精度、綠色化拓展

1、El與Victrex公司合作實(shí)現(xiàn)航空結(jié)構(gòu)熱塑性復(fù)合材料高速自動鋪放

2021年1月，美國電沖擊公司（EI）與高性能聚合物解決方案提供商Victrex合作實(shí)現(xiàn)了更高速率的熱塑性復(fù)合材料自動鋪放方法，有望用于生產(chǎn)航空大型熱塑性復(fù)合材料結(jié)構(gòu)部件。使用可變光斑尺寸（VSS）激光加熱增強(qiáng)的自動纖維鋪放工藝，并結(jié)合VICTREX LMPAEK材料的優(yōu)異特性，電沖擊公司能夠?qū)崴苄詥蜗蚰z帶的鋪放速度提高到約101.6米/分鐘。經(jīng)生產(chǎn)試驗(yàn)，證明了新工藝和材料可在生產(chǎn)無孔隙的層壓板方面表現(xiàn)出最佳性能，特別是纖維在樹脂中的尺寸和均勻分布性，可在層疊后無需任何其他處理步驟的情況下生產(chǎn)出高質(zhì)量部件。

2、GKN公司利用多模態(tài)機(jī)器人系統(tǒng)顯著提高復(fù)合材料部件無損檢測效率

2021年6月，GKN公司在其位于德國慕尼黑生產(chǎn)復(fù)合飛機(jī)部件的工廠中引入奧地利FILL公司的柔性、動態(tài)ACCUBOT多模態(tài)機(jī)器人系統(tǒng)，顯著提高了無損檢測的效率和可靠性。ACCUBOT解決方案采用兩個在直線軸上平行運(yùn)行的關(guān)節(jié)型機(jī)器人，利用自動更換工具技術(shù)，可以在一次裝夾下用不同的方法進(jìn)行檢測。系統(tǒng)可集成X射線、斷層掃描、熱成像和非接觸幾何測量等手段。此外，帶有附加旋轉(zhuǎn)軸的工具能夠在狹小的、高度扭曲的區(qū)域進(jìn)行穿透檢測。ACCUBOT系統(tǒng)的引入可以使幾何檢查時間從11小時減少到0.5小時。

3、英國國家復(fù)合材料中心推出用于大型復(fù)雜部件的新型AFP/ATL單元

2021年5月，英國國家復(fù)合材料中心推出與電沖擊公司合作研發(fā)的新型自動纖維鋪放/自動膠帶鋪設(shè)（AFP/ATL）單元。該單元的AFP加工頭可以使用8個12.7毫米寬的絲束和紅外加熱器或humm3閃光技術(shù)制造熱固性復(fù)合材料；ATL加工頭可以放置75/200/300毫米寬的膠帶。垂直/水平旋轉(zhuǎn)器允許使用復(fù)雜的模具來創(chuàng)建幾何形狀，例如凸/凹面板、大直徑管道、梁或桶/塔結(jié)構(gòu)，制造直徑達(dá)4.6米，長度達(dá)7米。此外，還允許進(jìn)行較小規(guī)模的材料測試或原型試驗(yàn)分析，以降低風(fēng)險并在大規(guī)模項(xiàng)目實(shí)施之前積累知識，為飛機(jī)和發(fā)動機(jī)結(jié)構(gòu)的開發(fā)應(yīng)用提供了途徑。

4、荷蘭航空航天中心試制世界最大熱塑性復(fù)合材料飛機(jī)機(jī)身結(jié)構(gòu)件

2021年6月，荷蘭航空航天中心聯(lián)合團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)用新材料嘗試制造了長8.5米，直徑4米的單體飛機(jī)下機(jī)身部件，成為世界上已知的最大的單體熱塑性材料成型件，該結(jié)構(gòu)件也是“潔凈天空”2 STUNNING項(xiàng)目的最新成果。項(xiàng)目聯(lián)合團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)用了荷蘭航空航天中心最先進(jìn)的自動纖維鋪設(shè)技術(shù)，下半部分原位固化，上半部分通過熱壓罐固化，充分驗(yàn)證了熱塑性材料和自動纖維鋪設(shè)技術(shù)對制造飛機(jī)蒙皮、加強(qiáng)筋/底梁/機(jī)艙/艙門等結(jié)構(gòu)件方面的通用性，顯著推進(jìn)“潔凈天空”2項(xiàng)目進(jìn)展。

5、歐盟“潔凈天空”2計劃開發(fā)支線飛機(jī)全尺寸碳纖維壓力隔框演示件

2021年11月，歐盟“潔凈天空”2計劃的全尺寸創(chuàng)新壓力隔框（FUSINBUL）項(xiàng)目完成了兩臺 3.5 米全尺寸壓力隔框演示件的開發(fā)工作，將用于全桶測試和認(rèn)證。該項(xiàng)目由歐盟“地平線2020”計劃資助，旨在開發(fā)和驗(yàn)證兩種先進(jìn)的制造工藝，以顯著降低支線飛機(jī)復(fù)合材料壓力隔框的整體生產(chǎn)成本和時間。FUSINBUL團(tuán)隊(duì)表示，隔框使用碳纖維增強(qiáng)塑料（CFRP）和先進(jìn)疊層技術(shù)制造，目的是提高隔框的批量生產(chǎn)能力。目前已應(yīng)用的工藝包括環(huán)氧樹脂CFRP預(yù)浸料使用共膠接工藝、使用非熱壓罐液體樹脂灌注CFRP干纖維后鉚接。（來源：民機(jī)戰(zhàn)略觀察）

版權(quán)聲明：復(fù)材云集尊重版權(quán)并感謝每一位作者的辛苦付出與創(chuàng)作；除無法溯源的文章，我們均在文末備注了來源；如文章視頻、圖片、文字涉及版權(quán)問題，請第一時間聯(lián)系我們，我們將根據(jù)您提供的證明材料確認(rèn)版權(quán)并按國家標(biāo)準(zhǔn)支付稿酬或立即刪除內(nèi)容！