淺析亞洲復(fù)合材料市場(chǎng)及復(fù)合材料低成本制造技術(shù)（下）
參展2012JECAsia復(fù)合材料展的美國(guó)UMECO公司是全球領(lǐng)先的先進(jìn)復(fù)合碳纖維和玻璃纖維增強(qiáng)預(yù)浸料的制造商，已經(jīng)研發(fā)出了一系列用于非熱壓罐固化的樹脂基體系。UMECO的MTM®45-1環(huán)氧基碳纖維預(yù)浸料體系已經(jīng)通過了空客的質(zhì)量認(rèn)證，包括纖維布和單向兩種形式，均適用于制造飛機(jī)的基本和次級(jí)結(jié)構(gòu)。經(jīng)過130℃的低壓、真空袋固化，使高韌環(huán)氧基體的性能得到優(yōu)化，并在180℃的后固化工藝后實(shí)現(xiàn)其全部性能。日前，UMECO公司又推出了新的低壓固化預(yù)浸料系統(tǒng)MTM®47，補(bǔ)充了包括MTM®44-1、MTM®45-1和MTM®46在內(nèi)的現(xiàn)有高韌性低壓固化系統(tǒng)。
總地來說，低溫低壓固化高性能復(fù)合材料技術(shù)具有如下優(yōu)點(diǎn)：（1）制備構(gòu)件時(shí)可以使用低成本工裝模具；（2）適于制備大尺寸復(fù)合材料構(gòu)件，尤其是低溫真空壓力成型體系，無需使用熱壓罐，復(fù)合材料構(gòu)件的尺寸可以不受熱壓罐大小的限制；（3）固化溫度低，復(fù)合材料構(gòu)件尺寸變形小，可明顯提高復(fù)合材料構(gòu)件的尺寸精度；（4）低能耗，由于固化溫度低，尤其是低溫真空壓力成型復(fù)合材料，不使用熱壓罐，能耗降低[9]。
2復(fù)合材料自動(dòng)鋪放技術(shù)
全球復(fù)合材料行業(yè)發(fā)展的強(qiáng)勁勢(shì)頭帶動(dòng)了廠家對(duì)工藝自動(dòng)化解決方案的需求，這其中，復(fù)合材料自動(dòng)鋪放技術(shù)得了迅速發(fā)展和廣泛應(yīng)用以應(yīng)對(duì)復(fù)合材料用量的增長(zhǎng)以及大型整體結(jié)構(gòu)件數(shù)量和尺寸的不斷增加。復(fù)合材料自動(dòng)鋪放技術(shù)包括自動(dòng)鋪帶技術(shù)（ATL）和纖維絲束鋪放技術(shù)（FP），這兩種復(fù)合材料自動(dòng)化制造技術(shù)在幫助復(fù)合材料生產(chǎn)企業(yè)優(yōu)化成本、提高生產(chǎn)率、改善產(chǎn)品質(zhì)量等方面顯示出極為突出的優(yōu)越性和極大的潛力[10]。
（1）自動(dòng)鋪帶技術(shù)。
自動(dòng)鋪帶技術(shù)采用帶離型紙的單項(xiàng)預(yù)浸帶（寬300、150和75mm共3種規(guī)格），預(yù)浸帶的剪裁、定位、舖疊和軸壓均采用數(shù)控技術(shù)自動(dòng)完成；多軸龍門式機(jī)械臂完成鋪帶為位置的自動(dòng)定位；鋪帶頭上裝有預(yù)浸帶輸送和預(yù)浸帶切割系統(tǒng)，根據(jù)待鋪放構(gòu)件邊界輪廓自動(dòng)完成預(yù)浸帶特定形狀的切割；預(yù)浸帶在壓輥?zhàn)饔孟卵卦O(shè)定軌跡鋪放到模具表面。自動(dòng)鋪帶具有表面平整、位置準(zhǔn)確、精度高、速度快、質(zhì)量穩(wěn)定性高等優(yōu)點(diǎn)，特別適用于手工鋪疊困難的大中型尺寸、變截面飛機(jī)后蒙皮的制造。
參展2012JECAsia復(fù)合材料展的美國(guó)UMECO公司是全球領(lǐng)先的先進(jìn)復(fù)合碳纖維和玻璃纖維增強(qiáng)預(yù)浸料的制造商，已經(jīng)研發(fā)出了一系列用于非熱壓罐固化的樹脂基體系。UMECO的MTM®45-1環(huán)氧基碳纖維預(yù)浸料體系已經(jīng)通過了空客的質(zhì)量認(rèn)證，包括纖維布和單向兩種形式，均適用于制造飛機(jī)的基本和次級(jí)結(jié)構(gòu)。經(jīng)過130℃的低壓、真空袋固化，使高韌環(huán)氧基體的性能得到優(yōu)化，并在180℃的后固化工藝后實(shí)現(xiàn)其全部性能。日前，UMECO公司又推出了新的低壓固化預(yù)浸料系統(tǒng)MTM®47，補(bǔ)充了包括MTM®44-1、MTM®45-1和MTM®46在內(nèi)的現(xiàn)有高韌性低壓固化系統(tǒng)。
總地來說，低溫低壓固化高性能復(fù)合材料技術(shù)具有如下優(yōu)點(diǎn)：（1）制備構(gòu)件時(shí)可以使用低成本工裝模具；（2）適于制備大尺寸復(fù)合材料構(gòu)件，尤其是低溫真空壓力成型體系，無需使用熱壓罐，復(fù)合材料構(gòu)件的尺寸可以不受熱壓罐大小的限制；（3）固化溫度低，復(fù)合材料構(gòu)件尺寸變形小，可明顯提高復(fù)合材料構(gòu)件的尺寸精度；（4）低能耗，由于固化溫度低，尤其是低溫真空壓力成型復(fù)合材料，不使用熱壓罐，能耗降低[9]。
2復(fù)合材料自動(dòng)鋪放技術(shù)
全球復(fù)合材料行業(yè)發(fā)展的強(qiáng)勁勢(shì)頭帶動(dòng)了廠家對(duì)工藝自動(dòng)化解決方案的需求，這其中，復(fù)合材料自動(dòng)鋪放技術(shù)得了迅速發(fā)展和廣泛應(yīng)用以應(yīng)對(duì)復(fù)合材料用量的增長(zhǎng)以及大型整體結(jié)構(gòu)件數(shù)量和尺寸的不斷增加。復(fù)合材料自動(dòng)鋪放技術(shù)包括自動(dòng)鋪帶技術(shù)（ATL）和纖維絲束鋪放技術(shù)（FP），這兩種復(fù)合材料自動(dòng)化制造技術(shù)在幫助復(fù)合材料生產(chǎn)企業(yè)優(yōu)化成本、提高生產(chǎn)率、改善產(chǎn)品質(zhì)量等方面顯示出極為突出的優(yōu)越性和極大的潛力[10]。
（1）自動(dòng)鋪帶技術(shù)。
自動(dòng)鋪帶技術(shù)采用帶離型紙的單項(xiàng)預(yù)浸帶（寬300、150和75mm共3種規(guī)格），預(yù)浸帶的剪裁、定位、舖疊和軸壓均采用數(shù)控技術(shù)自動(dòng)完成；多軸龍門式機(jī)械臂完成鋪帶為位置的自動(dòng)定位；鋪帶頭上裝有預(yù)浸帶輸送和預(yù)浸帶切割系統(tǒng)，根據(jù)待鋪放構(gòu)件邊界輪廓自動(dòng)完成預(yù)浸帶特定形狀的切割；預(yù)浸帶在壓輥?zhàn)饔孟卵卦O(shè)定軌跡鋪放到模具表面。自動(dòng)鋪帶具有表面平整、位置準(zhǔn)確、精度高、速度快、質(zhì)量穩(wěn)定性高等優(yōu)點(diǎn)，特別適用于手工鋪疊困難的大中型尺寸、變截面飛機(jī)后蒙皮的制造。