這可不是用于紡織的機(jī)器！而是一種增強(qiáng)工業(yè)核心競爭力的利器，在航空航天、汽車、高鐵、風(fēng)電、船舶等領(lǐng)域具有非常重要的戰(zhàn)略價(jià)值。 自動鋪絲技術(shù)指在多坐標(biāo)自動鋪絲機(jī)的控制下，鋪絲頭將多束預(yù)浸絲束通過放卷、導(dǎo)向、傳輸、壓緊、切割、輥壓等功能在壓輥下集束成帶，并按照計(jì)算機(jī)規(guī)劃的軌跡進(jìn)行鋪層的自動化鋪放。
從科學(xué)角度了解過這項(xiàng)技術(shù)后，我們?nèi)杂行┮苫螅瑸槭裁催@項(xiàng)技術(shù)如此重要？今天就以飛機(jī)制造為例，一起來了解這項(xiàng)從無到有的重要技術(shù)。 首先，我們要了解鋪的“絲”到底是什么？其實(shí)這些絲就是在飛機(jī)制造時(shí)，覆蓋在機(jī)身和機(jī)翼的碳纖維復(fù)合材料。  這種復(fù)合材料與其他材料相比有重量輕、比強(qiáng)度高、耐高溫和耐腐蝕等一系列優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用到航空航天、國防裝備及能源開發(fā)等領(lǐng)域，并推動了相關(guān)工業(yè)領(lǐng)域的快速發(fā)展。但是，受到復(fù)合材料纖維絲/帶尺寸及芯模表面的復(fù)雜曲率等因素的影響，對于曲率復(fù)雜的復(fù)合材料構(gòu)件的制造還存在一定困難。  這幾年復(fù)合材料在飛機(jī)上的應(yīng)用突飛猛進(jìn)，應(yīng)用范圍越來越廣，用量越來越大。例如F35的比例是35%，而波音787和空客A350為代表的大型客機(jī)，復(fù)合材料用量已經(jīng)占到飛機(jī)結(jié)構(gòu)重量的50%，整個機(jī)身、機(jī)翼結(jié)構(gòu)幾乎全部采用了碳纖維復(fù)合材料。如此大量地使用碳纖維復(fù)合材料，目的就是為了減輕飛機(jī)結(jié)構(gòu)重量、提高飛機(jī)的可靠性。 飛機(jī)大面積采用復(fù)合材料，幾乎全是曲面結(jié)構(gòu)，而尺寸較大的復(fù)合材料零件，通常都需要一體成型。以往傳統(tǒng)的手工鋪放方式，需要通過多次壓實(shí)保障鋪層質(zhì)量，難度高、成型率低產(chǎn)品質(zhì)量難以保障，已經(jīng)無法滿足飛機(jī)制造的需要。
飛機(jī)大面積采用復(fù)合材料，幾乎全是曲面結(jié)構(gòu)，而尺寸較大的復(fù)合材料零件，通常都需要一體成型。以往傳統(tǒng)的手工鋪放方式，需要通過多次壓實(shí)保障鋪層質(zhì)量，難度高、成型率低產(chǎn)品質(zhì)量難以保障，已經(jīng)無法滿足飛機(jī)制造的需要。 此前，這種高端鋪放設(shè)備的技術(shù)被頂級制造企業(yè)掌握，如美國Electroimpact、法國Fives、西班牙MTorres。值得高興的是我們打破了國外封鎖，成功研制了七軸同步聯(lián)動的龍門式自動鋪絲機(jī)，可實(shí)現(xiàn)鋪絲過程的連續(xù)性，最大鋪放速度可以達(dá)到 30m/min，該機(jī)床X向行程30m，Y向行程6.5m，能實(shí)現(xiàn)最多32束預(yù)浸絲束的高效鋪疊，尤其在鋪放的穩(wěn)定性和鋪放精度上，做到了與國外同類產(chǎn)品相當(dāng)?shù)乃?。雖然仍然不能與美國50m/min鋪設(shè)速度的自動鋪絲機(jī)相媲美，但這仍然是我國技術(shù)上從無到有的轉(zhuǎn)變。相應(yīng)的國產(chǎn)纖維鋪放軟件也開發(fā)成功，為中國大型飛機(jī)的研制提供了強(qiáng)有力的技術(shù)保障。 技術(shù)優(yōu)勢顯而易見：
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