第４９卷第３期２０２１年３月塑料工业
ＣＨＩＮＡＰＬＡＳＴＩＣＳＩＮＤＵＳＴＲＹ
先进复合材料自动铺带技术∗
王雨思１ꎬ张㊀磊２ꎬ王㊀瑛１ꎬ李㊀茂３ꎬ吴嘉栋４ꎬ张崇印４ꎬ高㊀缘１ꎬ石姗姗１ꎬ吴新锋１ꎬ４ꎬ∗
∗
(１.上海海事大学海洋科学与工程学院ꎬ上海２０１３０６ꎻ２.中广核俊尔新材料有限公司ꎬ浙江温州３２５０１１ꎻ
３.上海宇航系统工程研究所ꎬ上海２０１１０９ꎻ４.上海航天设备制造总厂有限公司ꎬ
上海航天特种环境高分子功能材料工程技术研究中心ꎬ上海２００２４５)
㊀㊀摘要：人类社会的发展ꎬ科技的进步都让复合材料登上了工业制造的舞台中央ꎮ自动铺带技术是一种自动化数控制造技术ꎬ如今凭借其成本低㊁效率高等明显优势成为了制造大型复杂组件的不二选择ꎮ概述了自动铺带技术在全球的发展情况ꎬ详细介绍了自动铺带技术的应用领域和技术工艺方法ꎬ在此基础上展望了自动铺带技术在我国的发展前景
ꎮ
关键词：先进复合材料ꎻ自动铺带ꎻ预浸料
中图分类号:ＴＪ４３０ ４㊀㊀㊀文献标识码:Ａ㊀㊀㊀文章编号:１００５－５７７０(２０２１)０３－００２３－０４ｄｏｉ:１０ ３９６９/ｊ ｉｓｓｎ １００５－５７７０ ２０２１ ０３ ００５
开放科学(资源服务)标识码(ＯＳＩＤ):
ＡｕｔｏｍａｔｅｄＴａｐｅＬａｙｉｎｇＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙｆｏｒＡｄｖａｎｃｅｄＣｏｍｐｏｓｉｔｅＭａｔｅｒｉａｌｓ
ＷＡＮＧＹｕ￣ｓｉ１ꎬＺＨＡＮＧＬｅｉ２ꎬＷＡＮＧＹｉｎｇ１ꎬＬＩＭａｏ３ꎬＷＵＪｉａ￣ｄｏｎｇ４ꎬＺＨＡＮＧＣｈｏｎｇ￣ｙｉｎ４ꎬ
ＧＡＯＹｕａｎ１ꎬＳＨＩＳｈａｎ￣ｓｈａｎ１ꎬＷＵＸｉｎ￣ｆｅｎｇ１ꎬ４
(１.ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＯｃｅａｎＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇꎬＳｈａｎｇｈａｉＭａｒｉｔｉｍｅＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙꎬＳｈａｎｇｈａｉ２０１３０６ꎬＣｈｉｎａꎻ
２.ＣＧＮＪｕｎｅｒＮｅｗＭａｔｅｒｉａｌｓＣｏ.ꎬＬｔｄ.ꎬＷｅｎｚｈｏｕ３２５０１１ꎬＣｈｉｎａꎻ３.ＳｈａｎｇｈａｉＡｅｒｏｓｐａｃｅＳｙｓｔｅｍｓＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＩｎｓｔｉｔｕｔｅꎬＳｈａｎｇｈａｉ２０１１０９ꎬＣｈｉｎａꎻ４.ＳｈａｎｇｈａｉＡｅｒｏｓｐａｃｅＥｑｕｉｐｍｅｎｔｓＭａｎｕｆａｃｔｕｒｅｒＣｏ.ꎬＬｔｄ.ꎬＳｈａｎｇｈａｉＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＲｅｓｅａｒｃｈＣｅｎｔｅｒｏｆＳｐｅｃｉａｌｉｚｅｄ
ＰｏｌｙｍｅｒＭａｔｅｒｉａｌｓｆｏｒＡｅｒｏｓｐａｃｅꎬＳｈａｎｇｈａｉ２００２５６ꎬＣ
ｈｉｎａ)
Ａｂｓｔｒａｃｔ:Ｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｈｕｍａｎｓｏｃｉｅｔｙａｎｄｔｈｅａｄｖａｎｃｅｍｅｎｔｏｆｓｃｉｅｎｃｅａｎｄｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｈａｄｂｒｏｕｇｈｔｃｏｍｐｏｓｉｔｅｍａｔｅｒｉａｌｓｔｏｔｈｅｃｅｎｔｅｒｏｆｔｈｅｉｎｄｕｓｔｒｉａｌｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇｓｔａｇｅ.Ａｕｔｏｍａｔｅｄｔａｐｅｌａｙｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｗａｓａｋｉｎｄｏｆａｕｔｏｍａｔｅｄｎｕｍｅｒｉｃａｌｃｏｎｔｒｏｌｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ.Ｎｏｗａｄａｙｓꎬｗｉｔｈｉｔｓｏｂｖｉｏｕｓａｄｖａｎｔａｇｅｓꎬｓｕｃｈａｓꎬｌｏｗｃｏｓｔａｎｄｈｉｇｈｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙꎬｉｔｈａｄｂｅｃｏｍｅｔｈｅｂｅｓｔｃｈｏｉｃｅｆｏｒｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇｌａｒｇｅａｎｄｃｏｍｐｌｅｘｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ.Ｔｈｉｓａｒｔｉｃｌｅｓｕｍｍａｒｉｚｅｄｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆａｕｔｏｍａｔｅｄｔａｐｅｌａｙｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｉｎｔｈｅｗｏｒｌｄꎬａｎｄｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄｔｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｆｉｅｌｄｓａｎｄｔｅｃｈｎｉｃａｌｍｅｔｈｏｄｓｏｆａｕｔｏｍａｔｅｄｔａｐｅｌａｙｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ.ＯｎｔｈｉｓｂａｓｉｓꎬｉｔｆｏｒｅｃａｓｔｅｄｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｐｒｏｓｐｅｃｔｏｆａｕｔｏｍａｔｅｄｔａｐｅｌａｙｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｉｎＣｈｉｎａ.
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ:ＡｄｖａｎｃｅＣｏｍｐｏｓｉｔｅｓꎻＡｕｔｏｍａｔｅｄＴａｐｅＬａｙｉｎ
ｇꎻＰｒｅｐｒｅｇ
１㊀自动铺带技术概述
１ １㊀简㊀
介
图１㊀自动铺带技术流程
Ｆｉｇ１㊀Ｔｅｃｈｎｉｃａｌｐｒｏｃｅｓｓｏｆａｕｔｏｍａｔｉｃｔａｐｅｌａｙｉｎｇ自动铺带(ＡＴＬ)技术是一种优秀的复合材料快速高效
率自动成型工艺ꎬ该技术不仅可以将定位精度提高至少两个量级ꎬ而且铺叠速度几乎是手工铺叠速度的１０倍ꎬ在生产过程中材料利用率高㊁废品产出少ꎬ得到的复合材料质量稳定ꎬ成本低廉ꎮ从图１可以看出ꎬ该技术的主要工艺流程是：调整多轴机械臂ꎬ使其自动控制材料的合适的铺放位置ꎬ并预先设定好切割机的运行轨迹ꎬ铺放头中填充好复合材料预浸带ꎬ并将预浸带使用滚轮导出ꎬ预浸带经加热辊加热后有序铺叠到工装或铺放好的上一层材料上ꎬ与此同时再次使用滚轮回收背衬材料ꎬ切割机切断预浸带ꎬ使材料按照所需工装的外形铺放完毕ꎮ
１ ２㊀全球最新发展情况概述
Ｓｌａｎｇｅ等[１]提出了一种工艺路线ꎬ重点是快速铺叠ꎬ而
３２ ∗中国博士后科学基金(２０１７Ｍ６１１７５７)ꎬ上海市科技人才计划项目(１９ＱＢ１４０２２００)ꎬ上海市科委 科技创新行动计划
地方院校能力建设项目(１９０４０５０１８００)∗∗通信联系人：吴新锋ꎬ男ꎬ１９８２年生ꎬ副教授ꎬ
主要从事高分子复合材料的研究ꎮｘｆｗｕ＠ｓｈｍｔｕ ｅｄｕ ｃｎ
作者简介：王雨思ꎬ女ꎬ２０００年生ꎬ本科ꎬ主要从事高分子复合材料的研究ꎮ８１４４６６９１１＠ｑｑ ｃｏｍ
张若昀和唐艺昕
塑㊀料㊀工㊀业２０２１年㊀㊀
幼儿思维
不是现场固结ꎬ而最终固结质量和形状是通过模压成型来实现的ꎻ针对预浸带可能重叠的问题ꎬＺｈａｎｇ等[２]提出了一种新的用于自动胶带放置的轨迹规划方法ꎬ该方法利用复合带的允许平面内变形能力来优化连续带之间的关系ꎬ同时还规定了复合带的变形以防止起皱ꎻＳｃｈｕｌｚ等[３]提出了一种超声波切割台的方案ꎬ以研究超声波切割工艺的参数ꎬ分析功能需求ꎬ完成胶带铺设过程时能够准确㊁迅速地将预浸料带切割成指定形状ꎻＣｌａｎｃｙ等[４]将自动铺带技术用于加工可变角度拖曳(ＶＡＴ)层压板ꎬ从而可以修改层压板内的载荷路径ꎬ产生更有利的应力分布并改善层压板性能ꎬ可以得到铺放速度和转向半径对缺陷频率和结合强度的影响ꎻＳｃｈｕｇ等[５]研究了形成碳纤维增强聚酰胺６铺层的无需进行任何预备的固结的方法ꎬ并使用热成像㊁显微切片㊁空隙含量和纤维体积分数测量查验了成型零件的质量ꎻ为了改善玻璃钢内部和外部手动执行的高成本和低效率ꎬＬｅｅ等[６]使用自动铺带机开发了管根ꎬ以改善玻璃钢(ＧＲＰ)管内部的黏合过程ꎻＫｕｄｒｉｎ等[７]开发了一种适用于自动铺带技术预浸料的ＭＡＧＶｉｐｅｒ１２００系统ꎬ具有进一步高压灭菌成型的预浸料技术(预浸料是用未固化的聚合物黏合剂浸渍的碳纤维或玻璃纸)ꎻＢｕｄｅｌｍａｎｎ等[８]试图使用建模方法来指导预浸料的黏性表征ꎬ有望通过提高处理层压板缺陷和机器故障的稳健性来实现铺带速度或材料存储方面的工艺改进ꎬ提高生产效率ꎮ
２㊀自动铺带技术应用
２ １㊀生产碳纤维胶带
在国外的研究进展中ꎬ科学家们已经提出了一种将自动铺带机应用于制造由长回收碳纤维(ＬｒＣＦ)制成的新零件的工艺链ꎬ该工艺链的核心要素之一是使用有着良好的内聚力和含有的黏合剂材料的自动铺带机ꎬ图２ａ是该机器通过用黏结剂网状材料包裹来从条状原料中生产ＬｒＣＦ黏结剂带并在成型工艺中进一步处理这些黏合带ꎮ在施加黏合剂期间ꎬ已经实现了薄片的进一步拉伸以及使用黏合剂材料将该状态冻结ꎮ图２ｂ是对纤维进行拉伸实验ꎬ力学性能表明ꎬ与随机原始纤维毡材料相比ꎬ利用各向异性效应能够更有效地利用纤维特性
ꎮ
ａ
ｂ
图２㊀自动铺带机生产由ＬｒＣＦ制成的新零件(ａ)
和纤维拉伸性能试验(ｂ)[９]
Ｆｉｇ２㊀ＡｕｔｏｍａｔｉｃｔａｐｅｌａｙｉｎｇｍａｃｈｉｎｅｐｒｏｄｕｃｅｓｎｅｗｐａｒｔｓｍａｄｅｏｆＬｒＣＦ[９](ａ)ａｎｄｆｉｂｅｒｔｅｎｓｉｌｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｔｅｓｔ[９](ｂ)２ ２㊀生产金属纤维层压板
由玻璃纤维预浸料和薄铝板制成的金属纤维层压板是飞机机身的替代材料ꎮＵｃａｎ[１０]和Ｓｃｈｅｌｌｅｒｂ等[１１]认为已被确定
表示书读得多的成语为航空航天应用的上乘材料的金属纤维层压板ＦＭＬ(尤其是ＧＬＡＲＥ)具有成为下一代单通道飞机的基准材料的潜力ꎮ同时ＰｒｅｍｉｕｍＡＥＲＯＴＥＣ公司的Ｈｉｌｍａｒ[１２]和Ｕｃａｎ[１３]提出用于自动化和减少当前供应链的解决方案ꎬ为以高生产率引入纤维金属层压板奠定了基础ꎮ图３是ＰｒｅｍｉｕｍＡＥＲＯＴＥＣ公司已经研制出的能够铺设４６０ｍｍ宽度的自动铺带机铺带头ꎬ铺带头固定在标准机器人上ꎬ预浸料通过输送头送入ꎬ并通过具有可调压力的悬垂单元铺设在固化单元中ꎮ然后ꎬ在铺设过程之后ꎬ将用于固定预浸料的背纸作为单独的卷剥离ꎮ最后将带有玻璃纤维预浸料的完整卷插入末端执行器中ꎮ同时末端执行器连接到机器人上以便灵活部署ꎮ此原理可用于生产任何所需的几何形状ꎬ从而构成了以高生产率在飞机上生产金属纤维层压板的基础施工
ꎮ
图３㊀自动铺带机生产金属纤维层压板[１２]
Ｆｉｇ３㊀Ａｕｔｏｍａｔｉｃｔａｐｅｌａｙｉｎｇｍａｃｈｉｎｅｐｒｏｄｕｃｅｓｍｅｔａｌ
ｆｉｂｅｒｌａｍｉｎａｔｅ[１２]
２ ３㊀制造望远镜
ＳＩＭＯＮＳ天文台针对大口径望远镜(ＳＯＬＡＴ)以及具有相同镜面支撑结构的其他望远镜一直有大量的需求ꎮＣＣＡＴ￣ｐｒｉｍｅ是直径６ｍ的望远镜ꎬ表面精度为１０μｍꎬ工作在亚毫米至毫米的波长下ꎬ位于智利北部阿塔卡马沙漠中的塞罗查南托的５６００ｍ高处ꎮ望远镜的两个主镜由大型碳纤维增强复合材料(ＣＦＰＲ)结构支撑ꎬ其结构设计使热膨胀接近于零ꎬ且由于重力效应其变形最小ꎮ对于这两种望远镜ꎬ总共将处理１９０００ｍ２或１２６ｋｍ的超低散的预浸带(ＵＤ预浸带)ꎮＡｉｒｂｏｒｎｅ将自动铺带机与机器人的铺放过程结合在一起ꎮ机械手安装的ＡＴＬ末端执行器用于创建大型基础层压板ꎮ然后使用机器人安装的超声波刀将层压板切成较小的坯料ꎮ最后ꎬ使用带有真空夹具的自动安装的Ｐ＆Ｐ末端执行器ꎬ将各个坯料拾起并放置在所需的位置ꎬ以制成桁架结构ꎮ
２ ４㊀灌注制造风叶片
采用激光辅助自动铺带技术ꎬ图４展示了将干纤维带转变为稳定的网状干纤维预制体ꎬ再注入液态树脂制备复合材料层压板ꎮ采用两种不同的水基黏结剂对碳纤维基复合材料进行浸涂加固时ꎬ一方面ꎬ自动预成型提高纤维体积分数高达９％ꎬ与手工预成型相比ꎬ自动预成型使层压板的总厚度减少了１７％~２０％ꎻ另一方面ꎬ弯曲强度相对于基线有２％的边际改善ꎮ除此之外ꎬ在所有情况下黏结剂的存在都会降低弯曲模量ꎮ自动化预制件的表现优于手动预制件的６％ꎮ
总体而言ꎬ自动铺带技术可以自动化生产稳定的网状干
４２
第４９卷第３期王雨思ꎬ等：先进复合材料自动铺带技术
纤维预制件ꎬ这是兼容的液体树脂输液过程ꎮ这种用于预制件制造的自动化方法对于通过液体树脂灌注制造大型厚构件具有巨大的潜力ꎬ如船舶船体㊁风叶片以及需要自动沉积干纤维以减少生产时间的零部件ꎬ也有助于避免在高生产率环境中预制件瓶颈
ꎮ
图４㊀预制棒制备[１２]
Ｆｉｇ４㊀Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎｏｆｐｒｅｆｏｒｍ[１２]
３㊀自动铺带技术工艺方法
３ １㊀原位电子束固化
将高能束固化技术应用于自动铺带成型工艺ꎬ不仅省去了制造大型复杂材料所需的热压罐固化程序ꎬ而且无需再使用高成本的抽真空环境ꎬ这在实际的生产过程中可以有效地节约资金ꎬ尤其是针对大型的航空航天制造商以及交通运输制造商ꎬ原位电子束固化与自动铺带技术的结合能将构件的制造成本降低最多６０％ꎮ为了开发用于高级聚合物复合材料的非高压釜制造工艺ꎬＡｂｌｉｚ
[１５]
探索了一种将自动胶带放置与
低能电子束辐射固化相结合的新工艺ꎬ在胶带放置的过程中实现对先进复合材料进行原位电子束逐层固化ꎮ通过调整预浸料中的电子束剂量深度分布优化辐照过程以实现均匀固化ꎮ图５描述的放置过程是用低能ＥＢ发射器辐照到一定剂量后ꎬ立即用胶带贴装机将辐照过的ＥＢ固化预浸料压实在模具表面上
ꎮ
图５㊀低能量ＥＢ固化胶带放置过程
Ｆｉｇ５㊀ＬｏｗｅｎｅｒｇｙＥＢｃｕｒｉｎｇｔａｐｅｐｌａｃｅｍｅｎｔｐｒｏｃｅｓｓ
３ ２㊀红外线铺带技术
ＦｒａｕｎｈｏｆｅｒＩＰＴ
[１７]
开发了一种基于红外(ＩＲ)的热塑性
塑料原位铺带工艺ꎬ该工艺引起了业界的广泛关注ꎮ设计和优化生产除了优化工艺参数外ꎬ机器设计以及包括几何形状和毛坯设计都涉及到工艺引起的影响ꎮ
由ＦｒａｕｎｈｏｆｅｒＩＰＴ开发的ＰｒｅＰｒｏ®
２Ｄ系统已用于生产热塑性ＵＤ胶带制成的定制复合材料坯料ꎮ它基于连接到龙门系统的胶带铺设头和加热的旋转工作台ꎮ旋转台根据所需的纤维方向旋转ꎬ并且还负责胶带铺设的方向和速度ꎮ胶带铺设
头负责胶带在转盘上的位置和长度ꎮ由图６可见ꎬＰｒｅＰｒｏ®２Ｄ机器基于坚固的加固辊而不是钢带ꎮ固结辊由单个温度控制单元加热ꎬ其压力由Ｆｅｓｔｏ压力控制阀控制ꎮ系统中集成了用于验证的Ｈｅｉｔｒｏｎｉｘ高温计和ＤＩＡＳ红外热像仪ꎮ由于红外辐射会干扰高温计的波长ꎬ以及磁带铺设头的现有空间ꎬ因此这两个测量系统都分别位于夹持点或合并辊之后ꎮ通过实施这种方法ꎬ可以优化工艺参数并调整胶带铺放系统
ꎮ
图６㊀ＰｒｅＰｒｏ®２Ｄ磁带铺设系统[１７]Ｆｉｇ６㊀ＰｒｅＰｒｏ®２Ｄｔａｐｅｌａｙｉｎｇｓｙｓｔｅｍ[１７]
３ ３㊀逆光学模型优化激光辅助胶带成型
ＦｒａｎｋＳｅｂａｓｔｉａａｎ[１７]提出一种激光辅助胶带缠绕/放置
(ＬＡＴＷ/Ｐ)过程ꎬ其中纤维增强的热塑性预浸料坯由激光源加热并通过压实辊原位固结ꎮ为了将加工温度分布保持在期望的条件下ꎬ图７的流程图展示了一种用于激光功率分布的新的工艺优化方法ꎮ在优化方案中考虑了具有可变功率分布的激光源ꎬ该激光源可以通过实现所需的恒定咬合点温度分布来提高最终产品的黏合质量ꎮ垂直腔表面发射激光器(ＶＣＳＥＬ)技术实际上可以实现可变的激光功率分布ꎮ
在直接光学模型中ꎬ已知激光功率分布以及输出的热通量分布ꎮ在逆热模型中使用给定的温度曲线来计算相同热节点上所需的热通量分布ꎮ根据预浸带和基材上的表面温度分布ꎬ计算出理想的激光功率分布ꎮ基于两个不同的输入温度曲线ꎬ即逐步和线性斜坡曲线ꎬ进行了两个不同的优化研究ꎮ首先ꎬ逆热模型用于计算所需的热通量分布ꎬ并将其作为逆光学模型的输入ꎮ使用射线追踪方法的光学模型ꎬ将获得的热通量分布转换为激光功率分布ꎮ将使用逆光学模型获得的激光功率分布与计算出的激光功率分布进行比较ꎬ作为已开发的光热模型的输入
ꎮ
图７㊀完整模型方法的流程图
Ｆｉｇ７㊀Ｆｌｏｗｃｈａｒｔｏｆｔｈｅｃｏｍｐｌｅｔｅｍｏｄｅｌｍｅｔｈｏｄ
３ ４㊀
多层刀片 生产薄壁ＣＦＲＰ结构
多层刀片 (ＭＬＩ)项目为薄壁ＣＦＲＰ结构中使用的刀
片提出了新的设计ꎮ多层刀片由多个薄金属板组成ꎬ在内在杂交过程中与层压板同时积聚ꎬ消除了耗时
的后处理步骤ꎮ此外ꎬ与传统刀片相比ꎬ在同等重量下ꎬ这种刀片可大大增加金属和ＣＦＲＰ之间的黏合面积ꎮ
５２
Ｇｒｏβ[１８]目前正在开发这样一个全自动化的生产工艺ꎬ以实现刀片的同步构建ꎮ两者均将单个金属板的放置过程和相应的切割工艺集成到ＡＴＬ工艺中ꎬ以形成预层中的切口ꎮ在保持高铺设速度的同时可以将刀片放置集成到ＡＴＬ流程中ꎮ为了满足基于生产的限制以及机械原因ꎬ刀片被集成到双层层压板中(见图８)ꎮ这意味着ꎬ层压板由具有相同方向的层对组成ꎮ这种铺面可确保黏合曲面独立于相邻双层的取向和角度差ꎮ因此ꎬ对于所有双层ꎬ金属板与光纤方向的方向可以相同ꎮ这大大简化了金属板的铺设ꎬ因为它们的放置方向相对于铺设方向恒定ꎮ从机械的角度来看ꎬ这种设计增加了可用的黏合面积ꎬ并确保负载传输到至少一个具有相同的光纤方向的相邻层
ꎮ
图８㊀双层层压板Ｆｉｇ８㊀Ｄｏｕｂｌｅ￣ｌａｙｅｒｌａｍｉｎａｔｅ
４㊀前景展望
自动铺带技术已经经过了半个世纪的发展与更新ꎬ随着复合材料大型构件的应用领域越来越广泛ꎬ生产需求的数量㊁质量和性能也越来越高ꎬ复合材料成型自动化是未来复合材料制造技术发展的必然结果ꎮ尽管国内的先进复合材料成型工艺仍以手工铺带为主ꎬ自动铺带机仍然无法进行大规模流水线的生产ꎬ但我国一直重视自动铺带技术ꎬ积极吸取先进经验和技术ꎬ努力推动其向自动化㊁数字化㊁标准化方向发展ꎮ与此同时ꎬ本文提到的许多先进的自动铺带技术成型工艺以及自动铺带技术能运用的新领域也亟待我国的科研人员去挖掘和探索ꎮ相信抓住复合材料成型自动化这个机遇ꎬ一定能够实现我国自主研发高精尖成型设备和技术并将其投入相应的制造领域的美好愿景ꎮ
参㊀考㊀文㊀献
[１]ＳＬＡＮＧＥＴＫꎬＧＲＯＵＶＥＷＪＢꎬＷＡＲＮＥＴＬＬꎬｅｔａｌ.
Ｔｏｗａｒｄｓｔｈｅｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎｏｆａｕｔｏｍａｔｅｄｌａｙ￣ｕｐａｎｄｓｔａｍｐｆｏｒｍｉｎｇｆｏｒｃｏｎｓｏｌｉｄａｔｉｏｎｏｆｔａｉｌｏｒｅｄｃｏｍｐｏｓｉｔｅｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ[Ｊ].ＣｏｍｐｏｓｉｔｅｓꎬＰａｒｔＡ:ＡｐｐｌｉｅｄＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＭａｎｕｆａｃ￣ｔｕｒｉｎｇꎬ２０１９ꎬ１１９:１６５－１７５.
[２]ＺＨＡＮＧＰꎬＺＨＯＵＺＨꎬＣＨＥＮＧＢꎬｅｔａｌ.Ｏｐｔｉｍｉｚｉｎｇ
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－４０９７.
[３]ＨＯＰＭＡＮＮＣꎬＯＰＨＶＬＳＭꎬＳＣＨＵＬＺＭꎬｅｔａｌ.Ｉｎｄｉ￣
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[４]ＣＬＡＮＣＹＧꎬＰＥＥＴＥＲＳＤꎬＯＬＩＶＥＲＩＶꎬｅｔａｌ.Ａｓｔｕｄｙ
ｏｆｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｐａｒａｍｅｔｅｒｓｏｎｓｔｅｅｒｉｎｇｏｆｃａｒｂｏｎｆｉｂｒｅ/ＰＥＥＫｔａｐｅｓｕｓｉｎｇｌａｓｅｒ￣ａｓｓｉｓｔｅｄｔ
ａｐｅｐｌａｃｅｍｅｎｔ[Ｊ].Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓꎬ２０１９ꎬ１６３(ＡＰＲ.１５):２４３－２５１.
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ｖａｌｕａｔｉｎｇｔｈｅｐｏｔｅｎｔｉａｌｏｆｆｏｒｍｉｎｇｓｐｏｔ￣ｗｅｌｄｅｄｌａｙｕｐｓｏｕｔｏｆ
ｆｉｂｒｅｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄｔｈｅｒｍｏｐｌａｓｔｉｃｔａｐｅｗｉｔｈｏｕｔｐｒｅｖｉｏｕｓｃｏｎｓｏｌｉ￣ｄａｔｉｏｎ[Ｊ].ＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＪｏｕｒｎａｌｏｆＭａｔｅｒｉａｌＦｏｒｍｉｎｇꎬ２０１９ꎬ１２(２):２７９－２９３.
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(０７ｎ０９):２５７－２６３.
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襄樊区号ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇｉｍｐｌｉｃａｔｉｏｎ[Ｊ].ＰｏｌｙｍｅｒＣｏｍｐｏｓｉｔｅｓꎬ
２０２０ꎬ４１(９):１－１９.
[９]ＯＬＩＶＥＲＲꎬＤＡＶＩＤＭꎬＣＨＲＩＳＴＩＡＮＧꎬｅｔａｌ.Ｄｅｖｅｌｏｐ￣
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ｆｒｏｍｆｉｂｒｅ￣ｍｅｔａｌｌａｍｉｎａｔｅｓｉｎａｉｒｃｒａｆｔｆｕｓｅｌａｇｅｓ[Ｊ].ＣＥＡＳＡｅｒｏｎａｕｔｉｃａｌＪｏｕｒｎａｌꎬ２０１９ꎬ１０(２):４７９－４８９
[１１]ＳＣＨＥＬＬＥＲＪꎬＤＩＥＣＫＨＯＦＦＳꎬＳＴＡＮＤＦＵβＪꎬｅｔａｌ.
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(２):５０－５７.
[１２]ＨＩＬＭＡＲＡꎬＭＡＴＴＨＩＡＳＢꎬＤＵＪＹꎬｅｔａｌ.Ａｕｔｏｍａｔｅｄ
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[１３]ＵＣＡＮＨꎬＳＣＨＥＬＬＥＲＪꎬＮＧＵＹＥＮＣꎬｅｔａｌ.Ａｕｔｏｍａ￣
ｔｅｄꎬｑｕａｌｉｔｙａｓｓｕｒｅｄａｎｄｈｉｇｈｖｏｌｕｍｅｏｒｉｅｎｔｅｄｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｏｆｆｉｂｅｒｍｅｔａｌｌａｍｉｎａｔｅｓ(ＦＭＬ)ｆｏｒｔｈｅｎｅｘｔｇｅｎｅｒａｔｉｏｎｏｆｐａｓｓｅｎｇｅｒａｉｒｃｒａｆｔｆｕｓｅｌａｇｅｓｈｅｌｌｓ[Ｊ].ＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉ￣ｎｅｅｒｉｎｇｏｆＣｏｍｐｏｓｉｔｅＭａｔｅｒｉａｌｓꎬ２０１９ꎬ２６(１):５０２－５０８.
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胡允儿现象ꎮ
这种薄壁ＰＰ配方技术ꎬ在基本保证注塑部件功能不低于普通注塑部件性能的基础上ꎬ可以明显减轻制件质量和成型周期ꎬ并具翘曲小ꎬ平直度高ꎬ没有缩水ꎬ尺寸稳定ꎮ可用于设计多功能㊁形状复杂㊁大型薄壁化产品ꎬ在生产过程中可缩短加工周期ꎬ降低加工温度ꎬ降低注射压力和能耗ꎬ具有加工性好ꎬ优良的充模性等优点ꎮ从而较传统ＰＰ成型部件成型技术更为充分地实现了减重㊁高效㊁低成本的生产ꎮ对于进一步提高资源利用率㊁减轻汽车质量㊁降低能源消耗具有重要意义ꎮ
参㊀考㊀文㊀献
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花千骨南弦月
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ＣｈｉｎａＰｌａｓｔｉｃｓＩｎｄｕｓｔｒｙꎬ２０１８ꎬ４６(３):９７－１００. [８]ＡＺＡＭＡＮ
ＭＤꎬＳＡＰＵＡＳＭꎬＳＵＬＡＩＭＡＮＳꎬｅｔａｌ.
Ｓｈｒｉｎｋａｇｅｓａｎｄｗａｒｐａｇｅｉｎｔｈｅｐｒｏｃｅｓｓａｂｉｌｉｔｙｏｆｗｏｏｄ￣ｆｉｌｌｅｄｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅｃｏｍｐｏｓｉｔｅｔｈｉｎ￣ｗａｌｌｅｄｐａｒｔｓｆｏｒｍｅｄｂｙｉｎｊｅｃｔｉｏｎｍｏｌｄｉｎｇ[Ｊ].ＭａｔｅｒｉａｌｓａｎｄＤｅｓｉｇｎꎬ２０１３(５２):１０１８－１０２６.
(本文于２０２０－１１－２４收到)
㊀
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[１４]ＫＡＤＩＹＡＬＡＡＫꎬＰＯＲＴＥＬＡＡꎬＤＥＶＬＩＮＫꎬｅｔａｌ.
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(本文于２０２０－１２－１４收到)