重新设计的硬件和优化的CAM软件， 使得在封闭/复杂几何形状中制造精确、无缺陷、薄层叠层成为可能，从而实现更轻、更高效的压力容器和其他高性能复合材料结构。

薄层或展丝带预浸料是一种重量极轻、厚度极薄的复合材料预浸料，凭借其减轻重量以及提高高性能结构韧性、抗裂性和抗冲击性的潜力，正逐渐在航空航天领域得到应用。然而，这些材料的重量低至每平方米15克，厚度仅为0.02毫米，在用于自动纤维铺放(AFP)工艺时，会带来严重的技术挑战。例如，由于刚度较低，它们在铺层过程中容易发生扭曲、起皱和错位，尤其是在高速加工或在曲面上加工时。

MTorres(西班牙纳瓦拉省埃尔奥尔茨托雷斯)通过重新设计其自动纤维铺放(AFP)头，解决了这些问题，以确保对薄层材料进行稳定且精确的处理。从卷轴到压实辊，材料路径的每一个阶段都经过优化，以保持纤维束的完整性并确保铺放精度。工艺温度控制也是一个关键因素，有助于稳定材料的性能。这些改进对于实现无缺陷铺层至关重要，尤其是对于那些对张力变化、轨迹曲率和温度波动高度敏感的材料。

用于复杂几何形状的CAM软件

与此同时，MTorres对其专有的TorFiber CAM软件(支持并集成于达索系统公司的CATIA中)进行了增强，以支持闭合几何形状和自相交路径。这些功能对于压力容器等部件至关重要，因为纤维轨迹通常会形成环路并相互交叉。该软件现在允许工程师生成复杂的铺层策略，并对带材路径进行精确控制，从而实现更好的材料利用和结构优化。

另一个关键进展是能够直接、自动且更敏捷地生成这些轨迹。这简化了编程过程，减少了为复杂零件准备铺层所需的时间，使自动纤维铺放(AFP)技术更适用于工业应用。

与缠绕工艺相比，具有新的灵活性水平

虽然传统的缠绕工艺已被证明对旋转对称零件有效，但自动纤维铺放(AFP)引入了新的灵活性和控制水平，扩展了设计和性能的可能性。其能力非常适合制造具有封闭或复杂几何形状的部件，例如压力容器和氢气储罐：

• 纤维取向的自由度，包括难以通过缠绕技术实现的0º和90º角度。

• 逐束控制，能够选择性地添加或切断单束纤维，从而创建局部增强或结构补丁。

• 多束能力与独立管理，能够精确控制每束纤维的进给与切断，优化生产效率和材料利用率。

• 逐层定制，支持零件各区域的可变厚度和定制化力学性能。

• 无滑点转向，即使在曲面或不可展平表面上也能确保纤维精确对齐，有助于保持结构完整性和表面质量

这些特性使自动纤维铺放(AFP)成为满足高精度、结构效率和设计适应性需求应用的强大工具—尤其是在行业向更先进的复合材料解决方案迈进之际。

未来创新平台

MTorres 与空中客车(法国图卢兹)合作，在实际环境中验证了这些开发成果，成功利用薄层带材和先进的自动纤维铺放(AFP)策略对两个储罐半体进行了铺层。这展示了MTorres将技术适应新兴行业需求的能力，其开发成果为自动纤维铺放技术在氢气储存及其他高性能复合材料应用领域的更广泛应用铺平了道路。

原文《MTorres, Airbus enable next-gen composites via thin-ply AFP》