無人機(jī)復(fù)合材料部件的生產(chǎn)工藝多種多樣,每種工藝都有其獨(dú)特的優(yōu)勢和適用范圍。以下是幾種主要的生產(chǎn)工藝:
一、熱壓罐成型工藝
熱壓罐成型是纖維復(fù)合材料應(yīng)用較多、最為常見的一種成型方式。該工藝將復(fù)合材料毛坯、蜂窩夾芯結(jié)構(gòu)或膠接結(jié)構(gòu)用真空袋密封在模具上,置于熱壓罐中,在真空(或非真空)狀態(tài)下,利用熱壓罐內(nèi)部的高溫壓縮氣體產(chǎn)生壓力對復(fù)合材料坯料進(jìn)行加熱、加壓以完成固化成型。這種工藝的優(yōu)點(diǎn)在于罐內(nèi)壓力均勻,構(gòu)件孔隙率較低、樹脂含量均勻,且模具相對簡單,效率高,適合大面積復(fù)雜型面的蒙皮、壁板和殼體的成型。然而,其缺點(diǎn)在于每次固化都需要耗費(fèi)大量價(jià)格昂貴的輔助材料,如真空袋、密封膠條等,同時(shí)成型中要耗費(fèi)大量的水、電、氣等能源。

二、HP-RTM(高壓樹脂傳遞模塑)工藝
HP-RTM工藝是RTM工藝的優(yōu)化升級(jí),具有低成本、短周期、大批量、高質(zhì)量生產(chǎn)等優(yōu)勢。該工藝?yán)酶邏簤毫渲瑢_混合,并注入到預(yù)先鋪設(shè)有纖維增強(qiáng)材料和預(yù)置嵌件的真空密閉模具內(nèi),經(jīng)樹脂流動(dòng)充模、浸漬、固化和脫模,獲得復(fù)合材料制品。HP-RTM工藝可以生產(chǎn)尺寸公差較小、表面光潔度較好的小型復(fù)雜結(jié)構(gòu)零件,實(shí)現(xiàn)復(fù)合材料零件的一致性。但需要注意的是,其可制造零件尺寸有限,且由于樹脂壓力高和纖維壓實(shí)松散,可能會(huì)沖刷分散纖維。
三、非熱壓罐成型工藝(OoA)
非熱壓罐成型技術(shù)是在航空制件中低成本復(fù)合材料成型技術(shù),與熱壓罐成型工藝的主要區(qū)別在于材料成型時(shí)不需施加外壓。這種工藝在降低成本、超大型制件等方面具有明顯優(yōu)勢,同時(shí)可確保均勻的樹脂分布,并在較低的壓力和溫度下固化。此外,成型模具要求相對熱壓罐成型模具大大降低,更容易掌控產(chǎn)品的質(zhì)量。非熱壓罐成型工藝常適合復(fù)合材料零件修補(bǔ)。
四、模壓成型工藝
模壓成型工藝是將一定量預(yù)浸料放入到金屬模具的對模模腔中,利用帶熱源的壓機(jī)產(chǎn)生一定的溫度和壓力,使預(yù)浸料在模腔內(nèi)受熱軟化、受壓流動(dòng)、充滿模腔并固化成型的一種工藝方法。這種工藝生產(chǎn)效率較高、制品尺寸準(zhǔn)確、表面光潔,尤其對結(jié)構(gòu)復(fù)雜的復(fù)合材料制品一般可一次成型,不會(huì)損壞復(fù)合材料制品性能。然而,其缺點(diǎn)在于模具設(shè)計(jì)與制造較為復(fù)雜,初次投入較大。
五、纏繞成型工藝
纏繞成型是一種適用于制備旋轉(zhuǎn)體制品的復(fù)合材料成型工藝。該工藝可以制備高性能的旋轉(zhuǎn)體制品,適用于各種增強(qiáng)材料和基體樹脂的組合,且生產(chǎn)效率較高。但需要注意的是,其需要使用專門的纏繞設(shè)備和模具,設(shè)備成本較高;同時(shí)制品的形狀和尺寸受到一定限制,需要控制好纏繞的規(guī)律和樹脂注入量。
六、3D打印技術(shù)
3D打印技術(shù)能夠快速加工制造形狀復(fù)雜的精密部件,無需模具即可實(shí)現(xiàn)個(gè)性化生產(chǎn)。該技術(shù)是將三維模型進(jìn)行切片處理后,按照預(yù)設(shè)路徑逐層堆疊,最終制備出所需制品。3D打印技術(shù)能有效縮短零部件的生產(chǎn)周期,提高材料的利用率,降低制造成本,突破了傳統(tǒng)成型方式制備一體式復(fù)雜零件的技術(shù)障礙。在無人機(jī)復(fù)合材料部件的生產(chǎn)中,3D打印技術(shù)可以用于制造復(fù)雜結(jié)構(gòu)的集成化部件,減少組裝成本和時(shí)間。

綜上所述,無人機(jī)復(fù)合材料部件的生產(chǎn)工藝多種多樣,每種工藝都有其獨(dú)特的優(yōu)勢和適用范圍。在實(shí)際生產(chǎn)中,應(yīng)根據(jù)具體需求和條件選擇合適的生產(chǎn)工藝。