快速丝束剪切工艺制造机翼蒙皮,向工业化迈出重要一步

英国布里斯托尔的 iCOMAT 公司与英国国家复合材料中心(NCC),利用快速丝束剪切(RTS)设备,成功制造出一块 5 米级航空机翼蒙皮,该构件直接铺放于复杂三维模具之上。这一标志性成果是迄今为止针对快速丝束剪切(RTS)设备规模最大、最具代表性的航空验证项目,标志着该项技术从平板样件演示阶段,推进至真实飞机构件构型研发阶段。

图片来源 | iCOMAT, NCC

快速丝束剪切(RTS)属于纤维铺放工艺,该工艺将纤维转向与料带宽度解耦,可让宽幅复合材料料带贴合复杂受力路径与三维曲面构型。该技术旨在打通可规模化复材生产路径,规避传统工艺中纤维沿曲线路径转向时普遍存在的生产效率下降问题。

本次试制的机翼蒙皮样件尺寸为 5.8 米 ×1.5 米,构件最厚处接近 11 毫米,最薄处约 6 毫米。该验证件融合了 iCOMAT 的铺放方案、制造工艺与机器人程序开发能力,同时结合英国国家复合材料中心(NCC)的设计制造理念、行业标准模具以及验证测试技术。样件采用航空级预浸料,在复杂三维模具上完成制备,并按照航空制造业实际生产要求开展评测。料带设计、验证、程序编写、铺放、固化、数控铣切(CNC)以及喷漆全流程,均在 iCOMAT 位于格洛斯特的生产基地完成。

值得注意的是,为尽量兼容现有高等级认证工艺,本次验证件实际刻意降低了剪切作用的使用程度。下一轮验证件将重点挖掘真正纤维剪切工艺在生产速率与制品质量方面的技术优势。

该技术突破为民用航空、国防及航天领域实现高效率、低成本复合材料航空构件制造,迈出关键一步。

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