航空復材零部件制造向低成本方向發展所涉及的主要技術,包括如下方面:
A、液體成型技術
復合材料制件相對于傳統的金屬構件制造成本要高很多,因此降低制造成本一直是航空復材零部件制造領域所追求的目標。液體成型技術是一種極具潛力的低成本制造技術,區別于傳統的熱壓罐成型工藝,液體成型技術采用纖維常溫或升溫固化的工藝,可以極大地節省預浸料低溫存放及熱壓罐工作過程中大量的能源消耗。液體成型技術中,樹脂轉移模塑成形工藝作為一種閉模成型工藝,可以通過多個芯模的組裝,一次成型較為復雜的復合材料構件,并且成品的表面質量相對于熱壓罐成型更好,生產效率也較高;真空輔助樹脂灌注成型技術工藝不需要專門的模具,系利用真空將樹脂吸入干纖維預成型體,制造成本較低,通過優化工藝可以制造出與熱壓罐固化工藝相當的復材零件,也是一種很有潛力的技術。就目前來看,國內的液體成型技術雖取得了一定的研究進展,但離批量應用尚有一定距離,在模具設計、流道布置等方面也需要相應的技術積累。
B、自動鋪絲鋪帶技術
目前在國內的航空復材零部件生產過程中,鋪疊環節高度依賴于手工作業,操作風險較高,材料利用率較低,且無法應用于超大部件。目前國內的自動鋪絲鋪帶設備的應用較少,相比國外復材零部件的自動化水平偏低。
自動鋪絲鋪帶技術系利用自動鋪帶(不同帶寬的預浸料)或自動纖維鋪放(干態或預浸的纖維束、絲束等)技術直接將纖維、絲束和不同帶寬的預浸料按照設計要求鋪放成形,然后通過傳統的熱壓罐技術或先進的液體成形技術得到最終的結構制品。自動鋪放的復合材料鋪層結構與手工鋪放的基本一致,但效率和精度更高,并且纖維的連續性不受手工鋪放的限制,因此結構完整性更優越。自動鋪帶及絲束鋪放的材料利用率可達到80%-97%,遠高于人工鋪疊的材料利用率。因此,發展自動鋪絲鋪帶技術有助于提高材料利用率,降低材料成本,是航空復材零部件制造業未來發展的重點方向。
A、液體成型技術
復合材料制件相對于傳統的金屬構件制造成本要高很多,因此降低制造成本一直是航空復材零部件制造領域所追求的目標。液體成型技術是一種極具潛力的低成本制造技術,區別于傳統的熱壓罐成型工藝,液體成型技術采用纖維常溫或升溫固化的工藝,可以極大地節省預浸料低溫存放及熱壓罐工作過程中大量的能源消耗。液體成型技術中,樹脂轉移模塑成形工藝作為一種閉模成型工藝,可以通過多個芯模的組裝,一次成型較為復雜的復合材料構件,并且成品的表面質量相對于熱壓罐成型更好,生產效率也較高;真空輔助樹脂灌注成型技術工藝不需要專門的模具,系利用真空將樹脂吸入干纖維預成型體,制造成本較低,通過優化工藝可以制造出與熱壓罐固化工藝相當的復材零件,也是一種很有潛力的技術。就目前來看,國內的液體成型技術雖取得了一定的研究進展,但離批量應用尚有一定距離,在模具設計、流道布置等方面也需要相應的技術積累。
B、自動鋪絲鋪帶技術
目前在國內的航空復材零部件生產過程中,鋪疊環節高度依賴于手工作業,操作風險較高,材料利用率較低,且無法應用于超大部件。目前國內的自動鋪絲鋪帶設備的應用較少,相比國外復材零部件的自動化水平偏低。
自動鋪絲鋪帶技術系利用自動鋪帶(不同帶寬的預浸料)或自動纖維鋪放(干態或預浸的纖維束、絲束等)技術直接將纖維、絲束和不同帶寬的預浸料按照設計要求鋪放成形,然后通過傳統的熱壓罐技術或先進的液體成形技術得到最終的結構制品。自動鋪放的復合材料鋪層結構與手工鋪放的基本一致,但效率和精度更高,并且纖維的連續性不受手工鋪放的限制,因此結構完整性更優越。自動鋪帶及絲束鋪放的材料利用率可達到80%-97%,遠高于人工鋪疊的材料利用率。因此,發展自動鋪絲鋪帶技術有助于提高材料利用率,降低材料成本,是航空復材零部件制造業未來發展的重點方向。
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