航空复材零部件制造向低成本方向发展所涉及的主要技术有哪些方面

2022-06-17 17:35 已解决

航空复材零部件制造向低成本方向发展所涉及的主要技术，包括如下方面：

A、液体成型技术

复合材料制件相对于传统的金属构件制造成本要高很多，因此降低制造成本一直是航空复材零部件制造领域所追求的目标。液体成型技术是一种极具潜力的低成本制造技术，区别于传统的热压罐成型工艺，液体成型技术采用纤维常温或升温固化的工艺，可以极大地节省预浸料低温存放及热压罐工作过程中大量的能源消耗。液体成型技术中，树脂转移模塑成形工艺作为一种闭模成型工艺，可以通过多个芯模的组装，一次成型较为复杂的复合材料构件，并且成品的表面质量相对于热压罐成型更好，生产效率也较高；真空辅助树脂灌注成型技术工艺不需要专门的模具，系利用真空将树脂吸入干纤维预成型体，制造成本较低，通过优化工艺可以制造出与热压罐固化工艺相当的复材零件，也是一种很有潜力的技术。就目前来看，国内的液体成型技术虽取得了一定的研究进展，但离批量应用尚有一定距离，在模具设计、流道布置等方面也需要相应的技术积累。

B、自动铺丝铺带技术

目前在国内的航空复材零部件生产过程中，铺叠环节高度依赖于手工作业，操作风险较高，材料利用率较低，且无法应用于超大部件。目前国内的自动铺丝铺带设备的应用较少，相比国外复材零部件的自动化水平偏低。

自动铺丝铺带技术系利用自动铺带（不同带宽的预浸料）或自动纤维铺放（干态或预浸的纤维束、丝束等）技术直接将纤维、丝束和不同带宽的预浸料按照设计要求铺放成形，然后通过传统的热压罐技术或先进的液体成形技术得到最终的结构制品。自动铺放的复合材料铺层结构与手工铺放的基本一致，但效率和精度更高，并且纤维的连续性不受手工铺放的限制，因此结构完整性更优越。自动铺带及丝束铺放的材料利用率可达到80%-97%，远高于人工铺叠的材料利用率。因此，发展自动铺丝铺带技术有助于提高材料利用率，降低材料成本，是航空复材零部件制造业未来发展的重点方向。