碳纖維復合材料設計是基礎，成型是關鍵，成型技術和設備是成型復合材料的重點，隨著復合材料在飛機上的廣泛使用，各種相對應的先進成型技術也迅速發展，先進的預浸料制備技術、自動鋪帶(絲)技術及設備、激光投影、激光跟蹤儀以及工裝設計和加工等都為復合材料的成型提供了堅實的基礎。
機翼壁板成型工藝
目前，大尺寸加筋壁板成型工藝常見有以下4種:
1、二次膠接(長桁和蒙皮分別固化，然后組裝二次膠接);
2、共固化(蒙皮與長桁分別鋪疊預成型，再組裝膠接共固化);
3、膠接共固化(長桁先固化，再與預成型蒙皮膠接共固化);
4、膠接共固化(蒙皮先固化，再與預成型長桁膠接共固化)。
這三種成型工藝各有優缺點，在選擇成型方式時必須結合產品的結構形式、外形尺寸和設計使用要求等確定適合的成型方式。
大尺寸機翼碳纖維復合材料壁板結構的成型目前普遍選擇膠接共固化工藝，相對于二次膠接，膠接共固化有較好的膠接質量，節省了一次熱壓罐的使用，成型效率較高。相對于共固化，膠接共固化模具結構相對簡單，工裝設計加工成本低。
空客在機翼壁板結構上同樣采用膠接共固化成型方式，A400M和A350XWB碳纖維復合材料機翼采用長桁先固化，再和蒙皮膠接共固化的成型方式。采用膠接共固化成型方式，可以保證長桁的成型質量和加工精度，長桁在和預成型蒙皮膠接共固化時膠接質量較易保證，長桁定位方便，工裝成本低。
機翼自動鋪帶成型技術
隨著碳纖維復合材料在飛機上應用比例的逐步增大，碳纖維復合材料構件的尺寸也隨著增加，傳統的手工鋪疊等方法已經遠遠不能滿足大尺寸結構件研制生產的需要。當復合材料零件的尺寸較大時，人工鋪疊難度相應增大、成型效率低、產品質量也難以保證，因此，相應的自動鋪帶技和纖維自動鋪放技術等自動化制造技術應運而生。
目前較為先進的鋪帶機是法國公司的“大力神”雙頭自動鋪帶機。該機的特點是有兩個機頭進行鋪帶, 一個用繞在線軸上的無緯帶鋪帶, 另一個用預先切割的材料, 可快速進行復雜形狀的鋪疊。
翼梁成型
翼梁由于結構尺寸大、變截面多和鋪層復雜，采用傳統手工鋪疊成型效率低下。鑒于此，國外開發出了成型效率較高的熱隔膜成型技術(Hot Drape Forming ，HDF)。由于熱隔膜成型技術對材料體系有特殊的要求，進而限制了新型材料體系在翼梁結構上的應用，因此A350翼梁舍棄熱隔膜成型技術，而采用自動鋪絲技術。
熱壓罐智能控制技術
熱壓罐成型是目前大型復合材料構件主要成型手段，針對大尺寸構件固化過程中溫度場不均勻、溫差大等現象，國外開發出超大尺寸的熱壓罐系統和先進的熱壓罐空氣循環系統，該系統能有效降低大尺寸復合材料構件成型過程中的溫差，降低單位重量復合材料構件的能耗，且有利于保證復合材料構件的成型質量。
通過長時間的針對碳纖維復合材料的研究，碳纖維復合材料在各種機型上的應用比例逐步提高，也形成了相對成熟的設計理念和方法，積極借鑒和研究，努力開發各種先進的成型工藝、設備、檢測方法和高效的裝配工藝等，以便滿足客戶針對碳纖維部件的各項需求。
文章來源：復材模壓專委會
原標題：《【復材資訊】盤點當下碳纖維復合材料機翼所用的成型工藝》
