德國開發碳纖維復合材料部件自動化成型工藝

空中客車公司RACER(Rapid and Cost-Effective Rotorcraft)項目正在研制一種輕量化高速直升機,飛行速度可達400公里/小時。該直升機的外側板頂層由碳纖維增強樹脂面板與酚醛樹脂芯層構成,采用手糊工藝導致成型時間長且成本高昂。為此,德國弗勞恩霍夫鑄造、復合材料與加工技術研究所(Fraunhofer IGCV)開發出基于自動鋪絲(AFP)技術的復合材料部件自動化成型工藝,利用機器人自動鋪放連續纖維增強預浸料(單向碳纖維帶),提高部件機械性能并且減少生產廢料。成型部件尺寸達到3.4米×1.5米,較鋼制部件減重約5%,生產廢料由手糊工藝的45%降至20%,以每年生產65架高速直升機計算,生產成本較手糊工藝降低20%。自動化工藝成型的復合材料部件試樣已經通過空中客車的無損測試,目前正在進行直升機樣機組裝,計劃2022年初進行高速直升機次試飛。
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