CFRT預(yù)浸帶自動鋪放工藝因為具有高效率(自動鋪帶效率為大于6.8kg/t,效率是手工鋪疊5倍以上)、低廢料率(自動鋪帶技術(shù)的廢料率為5%,小于手工鋪疊的1/3")、制備的復(fù)合材料構(gòu)件尺寸精度高、重復(fù)性、內(nèi)應(yīng)力低等優(yōu)點(diǎn)在世界范圍內(nèi)越來越多的制造領(lǐng)域中得到應(yīng)用。
從20世紀(jì)60年代早期開始,單向預(yù)浸帶就應(yīng)用在先進(jìn)復(fù)合材料的制造上,機(jī)器結(jié)構(gòu)也已全面向計算機(jī)數(shù)控鋪層方向發(fā)展,當(dāng)時的機(jī)器已經(jīng)可以使用75mm寬的帶為F-16戰(zhàn)機(jī)制造復(fù)合材料組件。到了20世紀(jì)70年代末與80年代初,可以鋪放的預(yù)浸帶的寬度已經(jīng)發(fā)展到150mm(曲面鋪放)和接近300mm(平面鋪放)。
隨著設(shè)備、編程、鋪層技術(shù)和自動鋪帶級的復(fù)合材料預(yù)浸帶的發(fā)展,自動鋪放工藝變得更加高效多產(chǎn),并且世界范圍內(nèi)正應(yīng)用于航空工業(yè)的自動鋪帶機(jī)數(shù)目已達(dá)到45部之多,其中美國有29部(波音公司21部),歐洲和亞洲共有16部[2自動鋪帶頭作為自動鋪帶機(jī)的重要部件具備復(fù)雜的結(jié)構(gòu),以Cincinnati公司的CHARGER系列自動鋪帶機(jī)為例,其鋪帶頭具有供料卷軸、預(yù)浸帶傳送裝置、切割裝置、可控加熱裝置和壓緊裝置等主要部件。在預(yù)浸帶的鋪放過程中,一卷預(yù)浸帶首先被安裝在鋪帶機(jī)頭前部上方的供料卷軸上(SUPPLY REEL),預(yù)浸帶的傳送先經(jīng)過位置反饋裝置,后經(jīng)過切割刀,再經(jīng)過預(yù)浸帶加熱裝置,又經(jīng)過導(dǎo)向輪才進(jìn)入到扇形壓緊靴的下面,預(yù)浸帶便留在模具表面上了,而離型紙最后到達(dá)了裝在鋪帶頭后部的離型紙回收卷軸上。在這個過程中,供料卷軸和回收卷軸的馬達(dá)控制著預(yù)浸帶的傳送,預(yù)浸帶按照需要的形狀與長度由切割刀進(jìn)行剪裁,但切割刀只剪裁預(yù)浸帶而不會穿透與其一起通過的離型紙,加熱裝置可以加熱預(yù)浸帶以增加其粘性,從而加大預(yù)浸帶間的粘附程度并排掉其間的空氣,扇形壓緊靴對附有離型紙的預(yù)浸帶施加了壓力使其接觸并粘附在模具表面,剝離后完整的離型紙繼續(xù)被傳送并纏繞收集于回收卷軸上。
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