复合材料自动铺丝设备研究现状*
王显峰,张育耀,赵聪,肖军
南京航空航天大学材料科学与技术学院,南京210016
Research Status of Automatic Fiber Placement Equipment for Composite Materials
WANG Xianfeng, ZHANG Yuyao, ZHAO Cong, XIAO Jun
College of Materials Science and Technology, Nanjing University of Aeronautics and Astronautics, Nanjing 210016, China
摘要 自动铺丝成型工艺因其高质量、高效率、高成型适应性、低废料率等工艺特点,特别适用于大型复杂复合材料构件的自动化成型,如机身、进气道、承力锥、翼身融合体等。从床身形式、纱箱系统、铺丝头结构等角度展开,总结了自动铺丝成型设备的发展现状,分析了现阶段国内相关的研究成果与应用现状,最后对自动铺丝成型设备未来的发展趋势进行了展望。
Abstract : As its high quality, high efficiency, high molding adaptability and low scrap rate, automatic fiber placement process is especially suitable for the automatic manufacture of large complex composite components, such as fuselage, inlet, bearing cone, blended wing body. In this paper, the developments of automated fiber placement equipment were reviewed, from the perspective of lathe bed, tow storage box, placement head. Moreover, research and application status of automated fiber placement equipment in China was analyzed. Finally, the future of placement equipment was predicted.
基金资助: 国家重点基础研究发展计划(973计划)项目(2014CB046501)。
作者简介 : 王显峰:副教授,从事缠绕、铺带、铺丝等复合材料自动化成型技术研究。先后主持国家级项目5项,参与国家级、省部级项目10余项,发表论文20余篇,获授权国家发明专利10余项,曾获国家科技进步二等奖1项、省科技进步二等奖1项。
[1]
. 本期封面 [J]. 航空制造技术, 2025, 68(9): 1-1.
[2]
. 本期电子刊 [J]. 航空制造技术, 2025, 68(9): 1-132.
[3]
蔡得涛,罗子艺,张屹,刘伟清. 工艺参数对钛合金激光–等离子电弧同轴复合焊接的电弧电压的影响 [J]. 航空制造技术, 2025, 68(9): 38-46.
[4]
. 本期目录 [J]. 航空制造技术, 2025, 68(9): 6-8.
[5]
孟祥晨,王伟,谢聿铭,董继红,夏佩云,黄永宪. 7075–T6铝合金随焊碾压搅拌摩擦焊接头变形控制和性能评价 [J]. 航空制造技术, 2025, 68(9): 14-18.
[6]
许飞,高文强,刘斌,雷鹏程,闫晓锋. 7050–T7451高强铝合金激光电弧复合焊缝横截面几何形状与组织性能的相关性 [J]. 航空制造技术, 2025, 68(9): 30-37,76.
[7]
陈超,高义皓,任柏桥,隋昕晨,傅彦. 铝合金激光–电弧复合焊接技术的研究进展 [J]. 航空制造技术, 2025, 68(9): 47-60.
[8]
马志远,宋鑫民,张天旭,郝旭峰,林莉. 基于超声回波相位导数谱测量CFRP表面富树脂层厚度 [J]. 航空制造技术, 2025, 68(9): 20-26.
[9]
王娜娜,张立强,许洋洋,刘钢. 考虑变形连续性的蒙皮镜像加工变形预测柔性方法 [J]. 航空制造技术, 2025, 68(9): 123-130.
[10]
黄晓龙,罗灿,张臣. 薄壁5A06铝合金双缝T型接头振荡激光–电弧复合焊接数值模拟研究 [J]. 航空制造技术, 2025, 68(9): 61-70.
[11]
黄鹏金,黎业华,陈炫志,龙国钦,刘友武,伍尚华. 掺杂方式与烧结助剂含量对Si3 N4 陶瓷显微结构及热–力学性能的影响 [J]. 航空制造技术, 2025, 68(9): 102-110,122.
[12]
马超,刘云浩,李鹏,夏佩云,赵艳秋,占小红. 送丝速度对镁合金激光–MIG复合焊接过程熔滴过渡行为的影响研究 [J]. 航空制造技术, 2025, 68(9): 71-76.
[13]
张子奇,刘战强,吕文军. 直角车削GH4169刀具全阶段磨损机理及磨损控制 [J]. 航空制造技术, 2025, 68(9): 78-91.
[14]
秦斯路,许英杰,张卫红. 复合材料固化成型–加载行为一体化计算方法 [J]. 航空制造技术, 2025, 68(9): 92-101,130.
[15]
施渊吉,潘超,夏腾飞,郭训忠,陈泽瑜. AA5052铝合金管材自由弯曲成形起皱缺陷预测的研究 [J]. 航空制造技术, 2025, 68(9): 111-122.