未来热塑性机身的生产技术_技术工艺_复材学院

位于奥格斯堡的德国航空航天中心结构与设计研究所已经完成了Clean Sky 2“多功能机身演示器”(MFFD-Multifunctional Fuselage Demonstrato)全尺寸机身半壳的生产。德国航空航天中心与合作伙伴空中客车公司、Premium AEROTEC和Aernnova一起，于2023年7月交付了8米长MFFD演示机的上壳体。

全尺寸多功能机身演示机（MFFD）是“清洁天空2”项目内欧洲大型客机（LPA）子项目中最重要的演示机之一。

“大型客机的目标是展示一流的高成熟度技术，并为‘2035年+’应用开发颠覆性技术，以实现ACARE与环境、未来市场需求和提高欧洲航空航天业竞争力相关的核心目标。”

在这种情况下，DLR ZLP参与了先进的基于激光的原位自动铺丝设备（AFP）的开发，以及用于无尘组装的焊接技术的进一步开发，特别是连续超声波和电阻焊接。

东丽（Toray）的一种新型防雷膜（Cetex TC1225 LSP）被用作外壳的第一层，以通过功能集成简化机身生产。

连续超声波焊接被用于将长桁焊接到原位固化的热塑性飞机蒙皮上，这是世界上第一次。

DLR与Premium AEROTEC一起为AIRBUS A320的球面框背面开发了电阻焊接工艺，在上壳体的情况下，将C形长桁连接到蒙皮上。为此，开发了一种特殊工具，即“焊接桥-welding bridge”，将其放置在装配工装上。使用这种焊接技术，机身框可以在五分钟内连接到蒙皮上。

电阻焊接也用于将螺柱焊接到长桁和成型机上，形成“机器人对机器人”的配置。这允许在非常有限的工作空间中实现精确性和可访问性。

通过这种方式，德国航空航天中心正在开发未来可持续航空技术。

在最终演示之前，生产了一个“测试外壳”，以成功验证生产MFFD上外壳所需的所有热塑性复合材料制造技术。该欧洲项目中这一重要里程碑的成果于2022年10月在不来梅举行的热塑性复合材料国际会议（ITHEC）上发表，并获得“最佳论文奖”。