高端复合材料制造装备应用及发展

高端复合材料制造装备应用及进展由于其轻质、高强、耐疲乏、耐腐蚀等诸多优势，在航空、航天、造船、汽车和风电等工业领域1应用于飞机构造中可减重20%～30%，因此复合材料在军民用飞机上的用量逐年增加，大型飞机尤为突出〔A380用5吨、占7用5吨、占。且其装机应用水平已成为现代航空装备先进性的标志。1国外飞机的复合材料用量年谱10年在航空航天、汽车、船舶、风电上井喷式的应用，已经证明白先进复合材料在将来航空航天、汽车、船舶、化制造、检测装备可增加复合材料用量、提高制造技术水平、保证产批量稳定生产、实现灵敏制造的必由之路。一、复合材料制造工艺及主要设备进展成为集材料、冶金、构造、力学、电子等多学科为一体的先进技术。预制体成型、纤维缠绕成型、自动铺带、自动丝束铺放、热压罐固化成型、三维缝合成型、复合材料液体成型、隔膜成型、复合材料制件加工及装配、复合材料自动化无损检测等。与复合材料制造装备工艺及检测方法相对应的制造装备主要有：〔如图2所示、纤维缠绕成型设备、自动铺带、自动铺丝机〔如图3所示、热压罐成型装备、三维缝合成型装备〔如图4所示、复合材料液体成型装备、隔膜成型装备、机器人制孔系统、自动钻铆设备、超高压水切割设备、超声C扫描检测系统等。2国外预制体成型装备3Viper6000ATP4美国研制三维缝合成型装备二、复合材料制造检测装备的应用应用之处如下：〔一〕预浸料制造装备、预浸料自动裁剪设备、纤维缠绕成型设备、自动铺带机、自动铺丝机。适用于各种简单零部件的成型制造，S型受油管；直升机机身构造件〔尤其是大开口构件、纵列式重型直升机协调轴；轻型飞机机身；S型进气道、发动机机匣；大开口卫星承力筒、构架式卫星构架节点接头、大型运载火箭壳体、带裙固体火箭发动机以及民用氧气瓶、压力容器等简单型面零件。汽车构造件、功能件、掩盖件的成型制造。船用螺旋桨、船体部件的成型制造。风电领域大叶片的成型制造。〔二〕热压罐成型装备。热压罐可用于金属/非金属胶接构件和如飞机舱门、整流罩、机载雷达罩，支架、机翼、尾翼等，汽车构造件、功能件、掩盖件；船用螺旋桨、风电领域大叶片等。〔三S型受油管；直升机机身构造件〔尤其是大开口构件、纵列式重型直升机协调轴；轻型飞机机身；S型进气道、发动机机匣；大开口卫星承力筒、构架式卫星构架节点接头、大型运载火箭壳体、带裙固体火箭发动机以及民用氧气瓶、压力容器等简单型面零件。汽车构造件、功能件、掩盖件的预成型制造。船用螺旋桨、船体部件的预成型制造。风电领域大叶片的预成型制造。〔四〕机器人制孔系统、自动钻铆设备。可用于飞机的机翼、机身、舱口、尾翼及机身的加工及连接。〔五割的切割。〔六〕超声C扫描检测系统。航空航天、汽车、船舶和风电领域中承受复合材料制作的构件〔尤其是大型简单曲面〕进展检测。三、国内外进呈现状目前，在国外，复合材料制造、检测装备已经到达有用阶段，如Viper6000ATP95%A400M军用运输机的复600军中国。目前，国内复合材料低本钱产业起步较晚，技术水平较低，特别产品多为来样加工，缺乏自主设计力量，无严格的质量检验体系，生一系列的问题。国内主机场、航空发动机厂商使用复合材料制造、检测装备全部靠国外进口，本钱相当昂贵。四、前景分析在航空航天和国防工业领域中，航空材料专家曹春晓院士指出：50%复合材料是型飞机复合材料用量的起点，飞机用材料正由铝合金时代进入复合材料时代。中国商用飞机有限责任公司专家询问组2023年9月10日的询问报告指出：“复合材料应用是当代大型民机”我国大型C919202315%、2023年到达A38025%的水平。料单车用量将渐渐增加。2023年我国汽车工业所需塑料、复合材料总72.2万吨，2023150-180万吨。随着成形技术与装的加速。在风电领域中，随着风机容量增加，叶片长度不断增大，同时对长度的增加，高性能碳纤维的用量会越来越多。风电行业上的应用，风机正在向着大型化进展，相应地对叶片材料也提出了更高的要求，风电行业的快速进展，对复合材料的需求也会越来越大。五、完毕语先进复合材料在航空航天、汽车、船舶、风电上井喷式的应用，已经证明白先进复合材料在将来航空航天、汽车、船舶、风电等领域目前，复合材料制造装备