制造復合材料整體機身新工藝

西班牙工業集團 MTorres 為制造復合材料整體筒機身研發一種新工藝。不用典型芯模,不用金屬緊固件。

制造復合材料整體機身新工藝的圖1

“控制環”代替工裝和長桁

“控制環”首先被制造出來,包括地板和框架,或者機身蒙皮內表面,如圖所示的環。這種由碳纖維復合材料制成的框架和環,被組合并粘接在一起,在用AFP設備纏繞機身表面時,替代和執行與模具或芯棒相同的功能(見下面的步驟)。

制造復合材料整體機身新工藝的圖2

環自動鋪放

步驟1.  首先用AFP將纖維帶鋪放在金屬折疊式環形芯棒上,生成機身框架的環。當芯棒在設備中旋轉時,兩個機器人一起工作,以減少鋪放時間。注意,環上有凹槽,當機身纏繞時,可以作為長桁。

制造復合材料整體機身新工藝的圖3

灌注袋安裝

步驟2. 完成鋪放后,機器人將環移動到裝袋區,在裝袋區完成灌注樹脂和固化。注意,每個環的底部平板,將作為機身客艙地板的支撐。

制造復合材料整體機身新工藝的圖4

自動地板芯安裝

步驟3. 在平行生產線上制造平板地板。一條移動線將平板模具帶到機器人固定位置。機器人依次方置地板下面板、泡沫芯板、上面板。

制造復合材料整體機身新工藝的圖5

地板灌注樹脂

步驟4. 像環的工序一樣,地板由工人裝袋并準備好灌注樹脂和進烤箱固化。

制造復合材料整體機身新工藝的圖6

抽出芯軸

步驟5. 烤箱固化后,零件被運送到加工區,機器人在加工區對環式地板支架進行修整,并加工開口,對地板面板進行修整。

這里顯示的是一個機器人折疊和移動環的心軸。在此步驟之后,對元件進行無損檢測。

制造復合材料整體機身新工藝的圖7

將環裝到校準工具中

步驟6. 在第二幢廠房里,也就是最終的機身組合的地方,將環裝到校準工具中 (注意轉移四組環的機器人轉移夾具),機器人在那里檢查環的精度和配合,并分發。

制造復合材料整體機身新工藝的圖8

步驟7. 這張照片顯示了演示機身環的對準和粘合工裝,在這里是手動。但在一個類似的自動對準工裝,將在正式工廠中使用。

制造復合材料整體機身新工藝的圖9

用AFP將預浸樹脂 slit tape 纏繞機身筒體

注:AFP(Automated  Fiber  Plying)–自動鋪絲機。

slit tape-碳纖維無捻紗帶(簡稱,纖維帶)

制造復合材料整體機身新工藝的圖10
制造復合材料整體機身新工藝的圖11

來源:中國復合材料學會

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