先进复合材料自动铺丝技术研究进展
张小辉1 , 朱玉祥1 , 张少秋1 , 陈波1 , 支勉2 , 段玉岗1
1. 西安交通大学,西安 710049;
2. 保定标正机床有限责任公司,保定 071000
Research Progress on Automated Fiber Placement Technology
ZHANG Xiaohui1 , ZHU Yuxiang1 , ZHANG Shaoqiu1 , CHEN Bo1 , ZHI Mian2 , DUAN Yugang1
1. Xi’an Jiaotong University, Xi’an 710049, China;
2. Baoding Biaozheng Machine Tool Co., Ltd., Baoding 071000, China
摘要 随着先进复合材料在航空航天领域广泛应用,复合材料自动铺丝技术受到了业界越来越多的关注。从复合材料自动铺丝头结构设计、自动铺丝控制技术和方法、自动铺丝工艺研究和自动铺丝CAD/CAM 软件系统开发4个方面介绍了当前国内外自动铺丝技术的研究进展。进一步总结了国内自动铺丝装备和技术研究中存在的一些问题,探讨了国内自动铺丝技术需要深入研究的内容和发展方向。
关键词 :
碳纤维增强复合材料 ,
自动铺丝头 ,
控制技术 ,
铺丝工艺 ,
CAD/CAM
Abstract :With widely applications of advanced CFRP (Carbon Fiber Reinforced Polymer/Plastic) in the aerospace industy, the automated fiber placement (AFP) technology has attracted more and more attention from the industries. Four aspects of the research progress on AFP technology at home and abroad are introduced, including: the AFP head mechanical design, the AFP automatic control technology and system, the AFP process research and the AFP CAD/CAM software development. Moreover, the existing technique problems of the AFP technology developing at home are summarized, and the research content and development direction are discussed.
Key words :
Carbon fiber reinforced polymer/plastic(CFRP)
AFP head
Control system
AFP process
CAD/CAM
基金资助: 中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(XJJ2017160);国家“高档数控机床与基础制造装备”科技重大专项(2017ZX04009001);国家重点研发计划项目(2016YFB1100900)。
作者简介 : 张小辉 博士,从事先进复合材料自动铺丝工艺与装备研究10余年,先后研制出多台/套自动铺丝装备,申请发明专利20余项,在国内外学术刊物上发表研究论文10余篇,SCI检索6篇。
引用本文:
张小辉, 朱玉祥, 张少秋, 陈波, 支勉, 段玉岗. 先进复合材料自动铺丝技术研究进展[J]. 航空制造技术, 2018, 61(7): 54-61.
ZHANG Xiaohui, ZHU Yuxiang, ZHANG Shaoqiu, CHEN Bo, ZHI Mian, DUAN Yugang. Research Progress on Automated Fiber Placement Technology[J]. Aeronautical Manufacturing Technology, 2018, 61(7): 54-61.
链接本文:
http://www.amte.net.cn/CN/10.16080/j.issn1671-833x.2018.07.054 或 http://www.amte.net.cn/CN/Y2018/V61/I7/54
[1]
王栋,徐洁洁,黄婷,景若木,张景泉,肖荣诗. 飞秒激光表面织构化对CFRP/2060铝锂合金高速激光连接接头剪切性能的影响 [J]. 航空制造技术, 2024, 67(5): 89-94,102.
[2]
付冬欣,林莉,张书宁,罗忠兵. 超声检测识别CFRP复合材料PTFE夹杂与富树脂缺陷 [J]. 航空制造技术, 2024, 67(3): 83-88.
[3]
周兰,王云龙,安国升,朱瑞彪,李光奇,马蓉. 基于斜角切削的CFRP螺旋铣孔微观仿真分析 [J]. 航空制造技术, 2024, 67(21): 14-26.
[4]
铁瑛,范聪杰,张臻臻. 自修复愈合剂添加方式对CFRP复合材料层间韧性的影响研究 [J]. 航空制造技术, 2024, 67(20): 58-67.
[5]
王翔宇,曹维宇,王彬. 电化学修饰碳纤维表面技术研究进展 [J]. 航空制造技术, 2024, 67(20): 97-105.
[6]
李家辰,黄立兵,李超,张亮亮,赵强,李鹏,董红刚. CFRP/金属异质材料摩擦连接技术研究进展 [J]. 航空制造技术, 2024, 67(10): 66-76.
[7]
李俨,蒋君侠,何玉筱,汤斯佳. 先进复合材料自动铺丝设备研究现状与发展趋势 [J]. 航空制造技术, 2023, 66(12): 74-83.
[8]
白大山,陈五一,陈雪梅. 碳纤维增强复合材料/轻合金叠层结构制孔技术研究进展 [J]. 航空制造技术, 2022, 65(9): 82-88.
[9]
王海艳,金天,王健宇,武晔. 基于球头铣刀的碳纤维增强复合材料螺旋铣孔切削特性分析 [J]. 航空制造技术, 2022, 65(20): 118-123,131.
[10]
周何,李小兵,张婷,李小强,李东升,冯锦璋 . 航空发动机复合材料风扇叶片制造工艺应用进展 [J]. 航空制造技术, 2022, 65(13): 84-91.
[11]
李媛,曲航,戴野,战士强. 电主轴热误差补偿技术的研究进展 [J]. 航空制造技术, 2022, 65(11): 87-97/103.
[12]
王容,吴奇,熊 克,张含琦. 复合材料基体裂纹光纤光栅非线性超声 Lamb 波检测试验研究 [J]. 航空制造技术, 2021, 64(21): 51-56.
[13]
邹凡,王贤锋,张烘州,安庆龙. 超临界二氧化碳低温铣削CFRP复合材料试验研究 [J]. 航空制造技术, 2021, 64(19): 14-19.
[14]
邱雪琼,金熠,陈琳. 碳纤维增强树脂基复合材料层合板的传热性能研究 [J]. 航空制造技术, 2020, 63(19): 91-95/102.
[15]
王显峰,刘卫平,梁文萍,居相文,肖军. 基于树脂基复合材料自动铺丝工艺的轨迹设计技术探讨 [J]. 航空制造技术, 2019, 62(4): 79-86.