成功測試表明，該公司的熱焊接工藝能夠以高速度和極高的粘接強度焊接熱固性和熱塑性CFRP航空結構件。

熱固性CFRP用于制造該樣機結構的機身蒙皮、長桁和框，熱塑性CFRP或注塑材料用于制造連接角片。組件通過熱焊接組裝（結構尺寸為900 × 600毫米）

東麗(Toray-日本東京)已成功完成一項技術的測試，該技術焊接碳纖維增強塑料(CFRP)飛機模擬結構的速度比傳統方法快近三倍。該公司最初于2023年2月重點介紹了這種熱固性和熱塑性焊接工藝。

熱固性和熱塑性CFRP的相對結合強度

熱固性CFRP因其優異的材料特性和長期的實際應用記錄，被廣泛用于飛機的主要結構。近年來，隨著對小型部件和更復雜幾何形狀需求的增長,熱塑性CFRP(CFRTP)的使用也隨之增加——它非常適合高速生產，并具有高度的設計靈活性。東麗指出，熱固性和熱塑性復合材料的結合有望帶來性能和生產率提升的新機型，盡管傳統技術(例如，膠粘劑粘接和螺栓連接)增加了復雜性并減緩了生產速度。

帝人利用其在CFRP中間預浸料制造及CFRP成型加工領域多年的專業知識，開發出了熱焊接解決方案，能夠實現熱固性樹脂與CFRP熱塑性預浸料的粘接。其粘接強度高于傳統膠粘劑粘接(通過ISO 4587標準測量；更多信息請參見圖表)。此外，該方案用于模擬飛機結構(開篇圖片)的粘接速度，是傳統膠粘劑粘接和螺栓連接所需時間的三倍。未來，帝人將與航空航天制造商合作，加速該技術的商業化進程。

東麗參加行業會議(例如CompositesWorld Tech Days)，會上會探討設計、模擬和測試技術，通常包括關于與結構和制造模擬相關的復合材料建模工作流程的演示。

來源 NEDO

東麗的焊接技術是“新型創新復合材料及成型技術開發”項目的成果，該項目由新能源產業技術綜合開發機構提供支持。

從2020年到2024年，該項目探索了模擬結構—即熱塑性塑料模擬、高速復合材料層壓、高速機身部件成型、高強度復合材料連接以及發動機部件實用CMC技術—旨在以相當于或高于鋁合金機身的生產率，提供更輕、更強的CFRP飛機。

這項新技術在碳纖維增強熱固性或熱塑性部件表面形成可熱焊接層，并已通過演示驗證。

熱固性復合材料焊接部件

東麗株式會社(日本東京)開發了一項技術，能夠高速熱焊接碳纖維增強熱固性部件。據東麗介紹，這項技術將實現碳纖維增強聚合物(CFRP)機身的高速生產并減輕重量。該公司正在開展示范項目，目標是在2030年后實現機身商業化，并進一步擴大應用范圍。

東麗的簡易粘接方法在碳纖維增強熱固性或熱塑性部件表面形成可熱焊接層，并瞬間加熱部件表面使其粘接，無需使用粘合劑和螺栓固定。

該公司組裝了一款演示機，利用可熱焊接的CFRP熱固性部件模擬了飛機在高速狀態下的結構元素，確定其機械性能和接頭強度與當前機型的共固化CFRP結構相當。東麗認為，其技術不僅能實現與鋁合金機身相當甚至超越的高速生產，還能在CFRP機身的整個生命周期內減少CO2排放，并減輕重量。

東麗在這一開發工作中的部分進展，基于從新能源產業技術綜合開發機構（NEDO）支持的“新型創新復合材料及成型技術開發”項目中獲得的成果。

東麗補充道，其已與波音公司（美國弗吉尼亞州阿靈頓）合作，在飛機制造和材料技術領域推進了多項技術開發項目。

補充資料

原文，1. 《Toray reveals CFRP part welding capabilities three times faster than conventional bonding》；2.《Toray develops high-speed thermal welding for thermoset composites》