熱壓罐整體共固化成型技術(shù)
發(fā)布時間：2023-04-03 15:06瀏覽次數(shù)：
《熱壓罐整體共固化成型技術(shù)》
近年來，隨著復(fù)合材料在航空航天領(lǐng)域應(yīng)用范圍的不斷擴(kuò)大，增大零部件的尺寸，大量減少緊固件數(shù)量甚至是不使用緊固件，以構(gòu)建整體結(jié)構(gòu)，從而制造出更大型的裝配件逐漸成為主流。這種將許多小型零部件集合為大型單組合件的方法，早在20世紀(jì)80年代的日本汽車制造業(yè)中就曾出現(xiàn)過，經(jīng)其證實(shí)，大型整體構(gòu)件能夠有效減少裝配步驟，降低成本和復(fù)雜性，并提高產(chǎn)品質(zhì)量。復(fù)合材料構(gòu)件自身的設(shè)計(jì)與制造特點(diǎn)也易于實(shí)現(xiàn)整體化和大型化。在航空航天領(lǐng)域，符合材料的應(yīng)用能使許多原來用緊固件組裝的部件集成一個大型單件，并融合原組裝部件中所有的設(shè)計(jì)和強(qiáng)度特點(diǎn)。在制造和裝配階段，更大型連接而成的部件或整體制造的大型零部件減少了勞動力，消除或顯著減少了所需緊固件和配合孔的數(shù)量，同時還具有減重、取消軸向接頭、減少裝配誤差等益處。另外，零部件數(shù)量的減少使供應(yīng)鏈的復(fù)雜性和裝配流程也有所簡化。不僅如此，對制造過程的上游也有益處，固定設(shè)備和合同工裝的投入將顯著減少或取消。制造分段結(jié)構(gòu)時，所有零部件都要制造、打磨并置于正確工位，以符合裝配公差，從而吻合最終的裝配要求。用于修邊的數(shù)控機(jī)床、用于夾持和定位的工具以及用于檢測的三坐標(biāo)測量儀等工藝設(shè)備和裝置，需提前購買和安裝，并由適當(dāng)人員操作和維修?，F(xiàn)代飛行器制造對精度的要求日益提高，這不僅增加了成本，也使這些投資變得更加復(fù)雜。精密航空航天零部件生產(chǎn)所需機(jī)械設(shè)備、工具的成本極其復(fù)雜性抑制了工廠的靈活性，而基座、隔離墊等固定裝置也限制了工廠的配置更新。這些因素促使主流航空公司越來越關(guān)注大型復(fù)合材料構(gòu)件的整體成型。
復(fù)合材料的共固化大面積整體成型正是復(fù)合材料獨(dú)有的優(yōu)點(diǎn)和特點(diǎn)之一，是目前世界上在該技術(shù)領(lǐng)域大力提倡和發(fā)展的重要技術(shù)之一。整體成型技術(shù)可將幾十萬個緊固件減少到甚至幾百或幾千個，從而也可大幅度地減少結(jié)構(gòu)質(zhì)量，降低裝配成本，進(jìn)而降低制件總成本。大量減少緊固件的結(jié)果必然減輕結(jié)構(gòu)因連接帶來的增重，減少因連接帶來的種種麻煩，最終獲取的效益是降低成本。
目前只有意大利Alenia公司擁有這種整體成型多梁盒段的制造技術(shù)，它也是波音787和龐巴迪C系列水平安定面的唯一供應(yīng)商。20世紀(jì)80年代，Alenia公司開發(fā)并利用該技術(shù)研制出AMX（輕型戰(zhàn)斗機(jī)）的水平安定面和垂直尾翼，并于1993年申請了美國專利“適用于航空應(yīng)用的纖維增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的制造工藝”。20世紀(jì)90年代，Alenia公司將該技術(shù)應(yīng)用于ATR42和ATR72水平安定面生產(chǎn)，到目前為止，已完成1000多片多梁盒段的生產(chǎn)。
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