树脂基复合材料成形工艺进展六0高温线

树脂基复合材料成形工艺进展（六）

树脂基复合材料成形工艺进展（六） 2011年12月10日 来源： 拉挤成型工艺除立式和卧式机组外，尚有弯曲形制品拉挤成型工艺，反应注射拉挤工艺和含填料的拉挤工艺等。目前该技术在航空领域应用并不广泛，一是由于模压技术水平难于达到其它金属模压质量要求，二是相对其它金属型材成本高。此外，该技术的未来发展必须能够制造多种截面材料，如变截面形状和曲面型拉挤工艺。

(5)自动铺放技术。

该技术虽然在现代飞机上已经获得广泛应用，并取得了巨大进展。但飞机复合材料零件的生产由于规模有限，因此全自动化可能并不是最经济的手段，但半自动化生产则是较可行的制造方法。现有的自动铺叠技术已经在速度和准确度上有很大增长，而且计算机技术对它产生了很大影响，铺叠面积也有所增长。虽然目前还没有一定突破，但是技术改进将是连续不断进行的。在切割技术方面近年有了很大进展。目前有三种方法：机械、激光和水切割机，每种有其优缺点。但目前还未看到有新的突破。

(6)丝束铺放技术。

丝束铺放(Tow Placement)相对较新并在近年格外受到关注。它兼顾了自动铺叠与纤维缠绕的优点。能够制造复杂形状结构件，对纤维角度不限制。而且有极大减少生产成本的潜力。在空军的MANTECH和NASA的ACT项目中，该技术的价值已得到证实。未来的开发包括最佳化控制系统、铺放头位置反馈、在线快速检测、准确和高质量产品。

(7)其他。

在以上技术基础上，国外还开展了复合材料快步成形法(采用快步成形法将取消热压罐，代之以浮动模和流动振动的流体进行固化。从而将固化时间从24h降至1h。所需压力从传统热压罐法的60～200psi降至1～4psi1MPa=145psi)。)、流动成形法(是用热塑性复合材料来制造大型零件的一个突破，是一种低成本生产技术，可制出高比强度的复合材料。)、新注塑成形法等技术。隔膜成形原是一种为热塑性复合材料开发的成形工艺，后发现用于热固性复合材料具有很广泛的用途。它具有成形过程中纤维不易滑动、从而不易产生皱折的特殊功效，非常适用于加工大型飞机机翼前梁的C型截面。在近年推出的A400M等大型飞机前梁C型截面中，已广泛采用了这种工艺方法。

另外还开发了复合材料连接件、低成本工装、用磨擦发光材料检测复合材料结构损伤、应用高温传感器检测碳-碳复合材料的结构完整性以及层合复合材料断裂及失效的预测技术等。随着纳米技术的发展，在美国国防预先研究局的资助下，得克萨斯大学和都柏林的Trinity学院的研究人员，已成功制备出连续碳纳米管复合材料纤维，该种纤维可吸收的能量是目前用于制作防弹背心的Kevlar纤维的17倍。其他潜在的军事用途还包括储能“电子纺织品”，人工肌肉以及能制造微型飞行器的多功能纤维。此外，美国LVH涂层公司应用纳米复合材料技术来实现航空航天工业用的透明电沉积层，其耐磨性据称是传统有机涂层的10倍以上。它是在电脉涂层工艺中加入陶瓷基纳米复合材料来实现的，具有抗金属划伤及磨损能力。纳米复合材料技术应用了陶瓷球、晶体、非晶体物质、管子或其它小于100纳米的形体与有机树脂组合而成。这种纳米复合材料涂层虽是传统工艺，但采用电泳进行沉积对LVH公司带来许多难点。这种技术在保留涂层透明性等装饰性能的同时，使涂层耐划伤及耐磨损。

盛辉

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