复合材料自动铺放头-心得体会

RPF/ATL/AFP个人心得体会——by朱玉祥复合材料自动铺放头铺放头机构加压装置加料装置剪切装置加热装置加料辊、驱动马达、马达速度的测速仪加热控制器、热传感器挤压辊、气缸剪切的机构加料装置：铺放头的外形尺寸：1、圆柱形or长方体，尺寸较大，更换材料时常用方法是更换一整个铺放头，这就需要准备多个铺放头。加料方式：1、铺放头自带材料棍2、从外部牵引2、采用外部供料的方式可以大大减轻铺放头的重量，更加柔性化，可以适应大曲率的铺放。加热装置：（即预成型）通常采用IR（InfraredRadiation）技术加热，红外线灯管的使用寿命一般为20000小时左右，在铺放过程需要相应的开和关，这会缩短灯管寿命，还需要热传感和热控制器。根据需要可采用多灯管设计。以预浸料（含环氧树脂）为例，热固性树脂的固化温度约200℃左右，但在预成型时并不需要这么高的温度。外部加热中还有其他加热方式，如：远红外陶瓷加热片、PTC加热器、远红外石英加热管。加压装置：单辊+气缸多辊+气缸连杆+活塞加压机构难点在于拐角处的架空，通常压力可以达到几十MPa，气缸虽然能满足这样的要求，但是就加大了机构的复杂程度。1、考虑是否能利用劲度系数较大的挠性件和铺放头本身的重量来改进？2、添加距离传感器，来达到自适应的效果？剪裁装置：超声波切割刀复合材料的切割难点是易产生毛刺现象，和金属材料不同的是，复合材料惧怕高温，传统的切割方法必然造成局部发热，会烧坏材料。特种切割方法有激光，水射流，超声波等，其中超声波切割技术可以达到快速和切割出任意形状，以适应铺贴要求。其他想法：1、复合材料铺放角度可根据需要设计，在了解的过程中，大多自动铺放器械只有单方向铺贴能力，如果考虑设计为双向铺贴，可以提高铺贴的效率。2、自动铺贴技术常用于大型板件类或者筒状类零件，代替人工实现快速铺贴，导致装备的占地面积很大，能否往小零件铺贴的方向发展？3、能否模块化设计执行机构的功能，不仅有铺丝，铺带的铺放头，还有喷涂脱模剂，铺贴其他辅料的铺放头？4、机械铺贴的可靠性各异，应增加检测能力，可以检测表面铺贴情况，有无杂屑？还有话说：在自己的认知中，国外的美国MAG辛辛那提，英格索尔，Electroimpact，西班牙Mtorres的公司很早就注重研制铺丝，铺带的机械，国内主要有南航，北航，武理和飞机制造公司研制。去商飞实习的时候，我亲身见到了高大的自动铺丝铺带的机械，是国外进口的，感触颇多，就想表达一下自己的想法。在张小辉博士的帮助下，我得到了很多相关的资料，经过阅览和查询，增进了不少见识。复材的应用在飞机制造中居多，而我国的大飞机事业发展比较缓慢，相应的复材技术，无论是底层的原材料制造质量，还是复材制造工艺都还不够成熟。PS：我叫朱玉祥，喜欢畅想，喜欢学习新事物。