下面介紹一項(xiàng),目前成熟的先進(jìn)復(fù)材制造工藝:干纖維 – RTM + 形狀記憶聚合物(SMP- shape memory polymer)制造的智能工具(Smart Tooling)- 烤箱固化。
此工藝最適合中、小型復(fù)材制造企業(yè)。它設(shè)備投資不大、產(chǎn)品多種多樣。制造初期大多數(shù)是手工工作。關(guān)鍵是智能工具(Smart Tooling)需要投資研發(fā)。
用此種工藝已經(jīng)制造出的產(chǎn)品:
1.空客 A320 擾流板
原擾流板是復(fù)材蜂窩夾芯結(jié)構(gòu)。現(xiàn)在是結(jié)構(gòu)簡單的雙腔結(jié)構(gòu)。新擾流板現(xiàn)已用在 A320 上了,它將繼續(xù)用于未來全復(fù)材的“新 A320”機(jī)翼上。每架飛機(jī)要用 10個(gè)擾流板(左、右機(jī)翼各 5 個(gè))。“新 A320”計(jì)劃每月要制造 70-100 架飛機(jī)。因此,Spirit 公司在英國,建了一條電腦控制的擾流板自動(dòng)生產(chǎn)線。
2.空客 A320 襟翼
GKN 公司已經(jīng)研制出三腔結(jié)構(gòu)的襟翼。目前是否用在飛機(jī)上,還未見報(bào)道。
3.小型戰(zhàn)術(shù)無人機(jī)機(jī)翼
4.XQ-58A Valkyrie 無人機(jī)的進(jìn)氣道
5.無人機(jī)機(jī)身
6.機(jī)翼控制面后緣
7.Y 型通氣管
形狀記憶聚酯(SMP)智能模具(smart tool)工藝過程及特點(diǎn)
工藝過程(舉例):
作為內(nèi)膽的智能工具是按照復(fù)合材料零件的內(nèi)模線(ML)減去體積因數(shù)制造的,在室溫下是剛性的。在 Smart Tool 上涂上脫模膜后,可以將復(fù)合材料直接放置在 Smart Tool。
在固化過程中,我們作為囊狀物的智能工具變得具有彈性,并將內(nèi)部壓力轉(zhuǎn)化為將復(fù)合材料層壓板壓在固化模具上,從而確定復(fù)合材料的外表面幾何形 狀,消除了空氣和多余的樹脂,提高了零件質(zhì)量。盡管 SmartTools 仍然具有彈性,但它可以很容易地從固化的復(fù)合材料零件中提取出來,并且可以進(jìn)行改造和重復(fù)使用。
智能工具允許將復(fù)合材料鋪放在凹型智能工具上并固化,從而無需鋪放在有角度的凹膜模具中固化,因?yàn)榘寄H菀讟蚪樱瑢?dǎo)致復(fù)合材料零件孔隙率和樹脂富集區(qū)域。
功能和優(yōu)點(diǎn):
•減少工時(shí)
•提高了質(zhì)量
•更高的吞吐量
•降低消耗成本
•可成形
•可重用性
•低作用力
• 提取啟用單位化
兼容:
•手動(dòng)鋪放
•長絲纏繞
•自動(dòng)纖維放置(AFP)
•樹脂傳遞模塑(RTM)
•真空輔助(VRTM)
•熱壓罐固化
•高溫爐固化
•固化加熱/冷卻
•模具
•加熱壓力機(jī)
•自動(dòng)化
要作為一個(gè)飛機(jī)零、組件供應(yīng)商,得接受許多嚴(yán)苛的“清規(guī)戒律”的約束。特別是民機(jī)要求更加嚴(yán)格。在主動(dòng)申請(qǐng)零、組件供應(yīng)商之前,企業(yè)得具備一定的研發(fā)、制造能力。一般中、小制造企業(yè)掌握了本文介紹的復(fù)材制造工藝,就較容易進(jìn)入飛機(jī)制造行業(yè)。
楊超凡 2023.10.8
本文經(jīng)編者同意發(fā)布

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