新型复合材料成型设备的现状分析

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复合材料拉挤成型设备的工艺参数优化方法研究

复合材料拉挤成型设备的工艺参数优化方法研究

复合材料拉挤成型设备的工艺参数优化方法研究复合材料拉挤成型是一种常用的工艺方法,用于制造具有高强度和优良性能的复合材料制品。

在复合材料拉挤成型过程中,工艺参数的优化对于实现制品的高质量和高效率生产具有重要意义。

本文将研究复合材料拉挤成型设备的工艺参数优化方法。

首先,了解复合材料拉挤成型的基本原理对于优化工艺参数非常重要。

复合材料拉挤成型是将预先加热的熔融复合材料通过挤出头挤出成型,经过冷却和定型后得到所需形状的制品。

挤出头的温度、挤出速度、挤出口形状等工艺参数会直接影响制品的质量和性能。

其次,根据复合材料的特性和制品的要求,选择合适的材料和工艺参数。

复合材料的成分、熔融温度、黏度以及挤出性能等特性都会对工艺参数的选择产生重要影响。

在选择材料时,需要考虑材料的强度、耐热性、耐腐蚀性等性能,以及制品的尺寸、形状和表面光洁度等要求。

接下来,进行工艺参数的优化研究。

工艺参数的优化旨在提升制品的质量和生产效率,降低生产成本。

常用的工艺参数包括挤出头温度、挤出速度、挤出压力、挤出口形状等。

通过实验方法和数值模拟分析相结合的方式,探索不同工艺参数对制品质量的影响规律,并确定最佳的工艺参数组合。

在实验方法方面,可以通过试验制品的拉伸强度、断裂伸长率、表面平整度和内部结构等指标来评估制品的质量。

通过对不同工艺参数下制品质量的对比,找出最佳的工艺参数组合。

同时,还可以借助力学性能测试仪器和显微镜等设备观察和分析制品的结构和性能变化,以更准确地评估工艺参数的优化效果。

在数值模拟分析方面,可以使用计算流体力学(CFD)模拟软件对流动场、温度场、应力场等进行模拟。

通过调整不同工艺参数的数值,得到制品内部流动、熔融状态以及应力分布等信息。

通过分析模拟结果,优化工艺参数,提升制品的质量和性能。

此外,在工艺参数优化过程中还需要注意一些问题。

首先,确保优化的工艺参数是可行的和可实施的。

某些工艺参数的优化可能会导致设备过载、耗能过大或生产效率低下,需要进行综合考虑和平衡。

自动化控制在复合材料模压成型设备中的应用研究

自动化控制在复合材料模压成型设备中的应用研究

自动化控制在复合材料模压成型设备中的应用研究简介:复合材料是一种由两种或更多种材料组成的材料,被广泛应用于航空、航天、汽车、船舶和建筑等领域。

而在复合材料的制造过程中,模压成型是一种常用的工艺,通过在高温和高压条件下对预浸复合材料进行成型,使其获得所需的形状和性能。

为了提高生产效率和产品质量,自动化控制技术在复合材料模压成型设备中被广泛应用。

一、自动化控制在复合材料模压成型设备中的优势1. 提高生产效率:通过自动化控制技术,可以实现模具的自动开合、复合材料的自动注射和冷却等工序,大大减少了人工操作的时间和劳动力成本,提高了生产效率。

2. 提高产品质量:自动化控制技术能够精确控制复合材料的注射时间、压力和温度等参数,确保产品的一致性和稳定性,避免了人为因素对产品质量的影响。

3. 减少能耗和废料:通过自动化控制技术,可以实现复合材料的精确配比和模具的精确开合,避免了能耗的浪费和废料的产生,提高了资源利用效率。

二、复合材料模压成型设备中的自动化控制技术1. 控制系统:自动化控制系统是整个复合材料模压成型设备的核心,通过PLC 或者计算机控制,实现对温度、压力、时间等参数的精确控制,确保成型过程的准确性和稳定性。

2. 压力控制:在复合材料模压成型过程中,压力是一个非常重要的参数。

通过安装压力传感器和压力调节装置,可以实现对压力的实时监测和控制,确保模压过程中的压力控制在合理的范围内。

3. 温度控制:复合材料模压成型过程中,温度是一个关键参数。

通过安装温度传感器和加热装置,可以实现对温度的实时监测和控制,确保成型过程中的温度控制在合理的范围内,避免材料老化和产品变形等问题。

4. 注射控制:在模压成型过程中,复合材料的注射速度和压力对产品质量有着重要影响。

通过采用电动液压或气动系统,可以实现对注射过程的自动控制,调整注射速度和压力,确保复合材料在模具中充分填充,并避免气泡和空洞等缺陷的产生。

5. 数据采集和分析:通过在模压设备中安装传感器和数据采集系统,可以实时获取生产过程中的温度、压力和位移等参数数据。

复合材料发展现状及制造智能化措施探讨

复合材料发展现状及制造智能化措施探讨

复合材料发展现状及制造智能化措施探讨杭州高科复合材料有限公司摘要:因为复合材料制造的特殊性质,因此,在构建复合材料数字化工厂时,与其他行业有着自己独特的特点和困难,具体体现为:产品质量稳定性差,产品研发周期长,离散型制造,制造过程大多为特种工艺,这些都是构建数字化工厂时无法避免的问题,特别是要实现持续的生产。

关键词:复合材料;制造;智能化引言在向数字化、智能化制造转型过程中,复合材料专业面临着巨大的难度和挑战。

然而,它也是现代航天制造中的一个非常重要的组成部分,它的转型已经成为一种必然趋势。

因此,如何对复合材料制造体系的专业、要素、流程和应用技术进行准确地分析,将会成为数字化工厂建设成功的一个关键因素。

一、复合材料概述及发展现状在现代科技持续突破和发展的今天,单纯依靠一种物质的性质,已无法达到应用要求,因此,复合材料成为新一代物质基础理论的一个切入点。

复合材料指的是由金属、高分子、无机非等几类材料以各种方式进行复合而得到的新型材料。

这些材料中的每一种成分之间都可以互相补充,又可以进行相关的协同,它们拥有着单一材料无法相比的优点。

在宇航工业中,由于使用条件的严酷,对新型复合材料提出了更高的要求,将其用于航空工业,能够达到:(1)减轻设备重量。

可以提高载重,降低能耗;(2)机械性质优良;(3)在高、低温度和强腐蚀条件下,具有良好的结构和性能;(4)能够进行结构与性能集成的物质结构的可设计;(5)能够适应电磁屏蔽和热烧蚀保护等各种性能要求。

重量轻,可靠性高,使用寿命长,性能高,一直是航天器发展的方向。

在航空航天工业中,高性能复合材料能够很好地解决各种问题,其数量越来越多地代表着飞行器的技术水平。

航空航天领域,作为结构/功能或结构/功能集成部件的新型复合材料(如: CNFs)在导弹、运载火箭、人造卫星等航空航天器中具有无可取代的地位,其在航空航天器中的使用程度与规模直接影响着我国军事力量的跨越与发展以及导弹的发展。

材料成型技术的现状及发展趋势

材料成型技术的现状及发展趋势

材料成型技术的现状及发展趋势摘要:随着社会的不断发展,各个领域对材料的需求也越来越大。

材料成型技术决定了材料的产品质量与生产规模,本文通过对现阶段铸造、锻造、焊接等几种常用材料成型技术现状进行分析,展望材料成型技术的发展趋势。

关键词:材料成型技术;现状;发展趋势现代工业产品质量的好坏已经不仅仅取决于材料自身的属性,更取决于能否利用合适的材料成型技术来充分发挥材料的特点。

材料成型技术影响着材料产品的质量、性能、用途等各个方面,也影响着现代工业发展。

一、我国材料成型技术的现状(一)铸造技术现状铸造技术主要用于金属材料,它是通过将金属熔炼成液体注入到铸型中,经过凝固、清理后得到预先设计的尺寸、形状和性能的铸件的材料成型工艺。

铸造按照不同方式分类有众多的种类,比如按铸型分类有砂型铸造和金属型铸造;按金属液的浇注工艺可以分为重力铸造和压力铸造等。

总之,铸造现代材料制造工业是最基本、最常用的工艺。

现代铸造主要是快速成型技术,是指通过CAD模型直接驱动,计算机控制加热喷头根据截面轮廓信息做平面运动和高度方向运动,丝材由供丝机送至喷头加热融化后涂覆在工作台上,精确地由点到面,由面到体积的堆积成零件。

目前市场上常见的成型方法已经有十余种,比如立体平版印刷法,逐层轮廓成型法,光掩模法融化堆积法和选择性激光烧结法等[1]。

我国材料铸造成型工艺技术水平远远落后于世界发达国家水平,具体体现在:铸件的质量差,工艺水平较低,加工余量过多;大型铸件的厚大断面存在宏观偏析、晶粒粗大等问题;铸件裂纹问题较多;浇注系统设计存在卷气、夹杂等缺陷,使铸件的出品率和合格率较低;能源和原材料利用水平较低;环境污染严重等众多方面。

(二)电焊技术现状电焊也是材料成型中经常用到的技术之一,它主要应用于材料的连接、造型、封闭等方面。

当前,我国主要使用的电焊成型技术主要有弧焊、电阻焊和特种焊等几种。

弧焊技术主要是气体保护焊和内燃机动力焊,常用于铁轨、油管、气管等材料的焊接;激光焊、电子束焊以及搅拌摩擦焊等特种焊接技术也开始应用在我国材料成型方面[2]。

铜铝复合材料研究的发展及现状

铜铝复合材料研究的发展及现状

铜铝复合材料研究的发展及现状摘要:铜/铝复合材料是一种的新型复合材料,这种复合材料集中了铜和铝两种材料的优点特性,即它不但具有导电导热率高、接触电阻低及外表美观等铜的优点,还兼具有质轻耐腐等铝的优点。

本研究介绍了铜/铝复合材料的界面结合机理、发展以及应用的研究现状。

关键词:铜\铝复合材料应用界面伴随日新月异的发展,科学技术的不断提高,人们对材料的性能有了越来越高的需求,甚至提出了极其苛刻的使用条件,如某些在工业生产过程中,就需要在不影响材料使用性能的前提下,尽量减少稀贵金属的消耗,以达到降低成本的目的。

而很多情况下,单一组元材料很难满足人们对材料综合性能的需求,复合材料则不同,它们很好地克服了单一组元材料在性能上的先天不足,综合了不同组元材料的物理及化学性能,尤其是兼顾到不同材料的价格差异,以求获得价格上的互补,降低生产成本,提高工业生产的效益。

因此,充分利用不同组元材料的优异性能,对其进行合理的材料设计复合材料,使其不但表现出更好的综合性能而且兼具价格低廉的特点,是我们合理利用材料的巨大进步。

1、铜\铝轧制复合的界面结合机理轧制复合方法主要是把两种金属板相互接触,在轧机的压力作用下使金属复合的方法,早在20世纪50年代就有了热轧复合法,因具有设备少、成本低、效率高的特性,目前正逐渐成为大规模金属复合材料生产的加工方法。

轧制复合主要有热轧复合和冷轧复合两种方式,前者是把覆盖材料和基体迭放,焊合两者周边,进行热轧使其复合;冷轧复合则利用轧机的压力将金属复合,比较适用于铜铝等强度较低的情况。

界面结合机理和轧制过程中金属的氧化问题,是决定复合材料性能的关键因素。

一般情况下,轧制复合的界面结合机理会随复合材料的不同而不同。

目前,对于铜铝轧制复合的界面结合机理,国内外主要存在以下几种理论假说。

(1)再结晶理论:此理论可以很好地解释热处理过程中的恢复再结晶的组织变形,在金属的共同变形过程中,在变形热的作用下,接触区会因出现局部高温而两金属边界的晶格原子得以再次排列,形成同属于两种金属的共同晶体,致使彼此接触的两种金属结合在一起。

复合材料拉挤成型设备的生产效率提升策略

复合材料拉挤成型设备的生产效率提升策略

复合材料拉挤成型设备的生产效率提升策略随着科技的不断进步和发展,复合材料材料制造工艺在各个领域得到了广泛应用。

在复合材料的制造过程中,拉挤成型设备起着至关重要的作用。

它可以将熔融状态下的复合材料挤压成所需的形状和尺寸。

然而,如何提升复合材料拉挤成型设备的生产效率一直是制造业决策者迫切关注的问题。

要想有效地提高复合材料拉挤成型设备的生产效率,我们可以从以下几个方面进行策略调整。

首先,改进设备的自动化水平。

利用现代化的自动化技术和设备,可以使拉挤过程更加稳定和高效。

通过引入智能控制系统和感应装置,可以实时监测拉挤设备的工作状态,提高设备的运行效率和产能。

此外,自动化技术还可以减少人工操作的需求,降低劳动力成本,提高生产效率。

其次,优化原材料的配方和质量控制。

合理的原材料配方是保证拉挤成型设备顺利工作的前提条件。

通过深入研究复合材料的物理特性和化学反应机理,调整原材料的比例和组成,可以提高材料的流动性和熔融特性,从而提高拉挤设备的生产效率。

此外,建立完善的质量控制体系,严格把控原材料的供应和使用过程,确保材料质量的稳定和可靠,从而减少拉挤设备的故障和停机时间。

第三,提高设备的运行稳定性和可靠性。

复合材料拉挤成型设备的运行稳定性和可靠性直接影响生产效率。

因此,我们应该加强设备的维护和保养,定期检查和更换设备的关键零部件。

同时,培训并提高操作人员的技能水平,使其能够熟练掌握设备的操作和维护技术,及时处理设备故障和异常情况,减少停机时间,提高设备的可用率和生产效率。

此外,通过改进工艺流程和减少生产环节,也可以提高复合材料拉挤成型设备的生产效率。

通过优化流程和工艺参数的设定,缩短生产周期,充分利用设备的产能,提高生产效率。

同时,减少不必要的中间环节和工序,简化生产流程,降低生产成本,提高生产效率。

最后,提高员工的工作积极性和团队合作精神也是提升复合材料拉挤成型设备生产效率的重要策略。

组织培训和培养员工的技能和意识,激发员工的工作热情和创造力。

新型复合材料成型设备的进展

新型复合材料成型设备的进展

现 。上 世纪 6 7 0— 0年代 , 复合材 料构件 主要 用 在火
箭发动 机壳体 、 头 雷达 罩 、 弹锥 头 、 雷 发射 管 机 导 鱼
等方面 , 时成 型设 备 以机械式 缠绕 机 为主 , 此 简单可
靠 , 参数更 改时工 作繁琐 , 品形式 简单 。 但 制
上世纪 8 0—9 O年代 , 随着 计算 机 的 应用 , 复合 材 料成 型设备 有 了进 ~ 步完 善 和 提 高 , 品 明显 分 制
u n tlw f in y a d fe iiiy o o ma n ng.p hr so ~we v c i e i veo e o u eo i nga o — ri g a o e ce c n l xb lt fn r lwidi i u u in a ema h n sde l p d t s n a mi tl w a da a iiyo r a nd n o e s ptb lt fnom lwi i gpr c s .On i to ucn p lc to ft s e tp fma hne,t sp pe e crb st — nr d ig a p ia in o he e n w y e o c i hi a rd s i e hede
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KEY ORDS C mp s e w n ig ma h n F b r—pa e n c i e R b tw n i g P h u in—w a e ma h n W o o i i d n c ie; ie t lc me tma h n ; o o i d n ; u r so e v c ie

材料成型技术的现状及发展趋势浅析

材料成型技术的现状及发展趋势浅析

材料成型技术的现状及发展趋势浅析摘要:随着我国社会的进步与综合国力的提升,工业发展十分迅速,材料成型技术是高新技术工业一种先进技术,应用的领域十分广泛,有助于促进我国经济的不断发展。

本文结合这一话题对材料成型技术的现状进行分析,从而对其发展趋势进行阐述。

关键词:材料成型技术;现状;发展趋势现阶段,我国处于经济高速发展时期,各领域都取得较快的发展,对于材料需求也日益增多。

当前材料成型技术逐渐成熟,充分发挥材料的特点,能够决定材料的产品质量、属性、用途,常用的材料成型技术有焊接、铸造等,在许多领域中发挥重要的作用,有助于推动我国工业的向前发展。

一、我国材料成型技术发展现状(一)铸造技术此技术主要应用在金属材料中,其主要通过熔炼金属,使其成为液体,再将其注入到铸型中,等待其凝固后,进行清理工作,完毕后得出其尺寸、形状,然后确定其性能,得到铸件材料的成型工艺。

目前铸造有许多种方式,并从中分为许多种类,例如,根据铸型分类,分为砂型铸造、金属型铸造;根据金属液的浇注工艺分为重心铸造、压力铸造。

当前铸造技术应用最为广泛,也是常用的一种工艺。

随着时代的发展,铸造技术已日趋成熟,成为当前先进快速成型技术,其在操作时,主要通过CAD模型直接驱动,然后加热喷头需要用计算机控制,再进行平面运动与高度方向运动,在此过程中,需根据截面轮廓信息进行,再利用供丝机将丝材送到喷头处,通过加热后融化涂在工作台上,从点到面的精确,由面到体积的堆积成零件。

当前市面的成型方法种类有许多,常见的有立体平版印刷方式、逐层轮廓成型法等。

我国铸造成型工艺技术当前在处于完善阶段,与发达国家的技术还相差甚远。

不仅铸件质量不合格,而且工艺水平不精,还存在余量过剩的现象。

在大型铸件中,偏析、径粒过大的情况时常发生,导致铸件存在大量裂纹,而且浇注系统设计也不够完善,其中有卷气、夹杂的情况,铸造出来的产品合格率不高,并且还未将原材料、能源等充分利用,最终还容易出现环保等问题。

复合材料成型工艺方法及优缺点分析

复合材料成型工艺方法及优缺点分析

复合材料成型工艺方法及优缺点分析摘要:先进复合材料具有轻质高强、性能可设计、材料与构件一体等优异特性,广泛应用于航空航天装备领域。

复合材料的最终性能与使用效能,取决于原材料和成型制备技术。

为满足高纤维体积分数、高性能均匀性和高稳定性的“三高”要求,热压罐成型工艺已成为航空航天复合材料制备的首选技术。

但是,热压罐成型工艺也存在诸如生产效率低、成本较大、环境污染等缺点。

因此,对热压罐成型工艺的研究,应着重放在优化固化工艺路线,使其向着能源节约型、环境友好型、效率最大化方向发展。

关键词:复合材料;热压罐成型;方法在复合材料制件制造过程中由于环境、原材料缺陷、工艺规范和结构设计不合理等因素会产生各种缺陷,制造缺陷的存在严重影响了复合材料的性能和使用寿命,甚至还会导致复合材料制件的报废,造成重大经济损失。

因此,制造缺陷的控制技术是目前先进树脂基复合材料成型工艺领域的重要研究内容。

复合材料在航空航天领域的应用日趋广泛,热压罐成型工艺已成为航空航天领域复合材料主承力和次承力结构件成型的首选工艺之一。

影响复合材料构件热压罐固化成型质量的主要因素有由热压罐和工装系统构成的成型制造外部温度场、压力场及其作用时间,由构件复杂结构及材料相变特性构成分析了复合材料热压罐固化成形工艺。

一、复合材料成型工艺1、拉挤成型工艺。

复合材料拉挤成型工艺的研究开始于上世纪五十年代,到了六十年代中期,在实际生产中逐渐运用了拉挤成型工艺。

经过将近十年的发展,拉挤技术又取得了重大研究进展,树脂胶液连续纤维束在湿润化状态下,通过牵引结构拉力,在成型模中成型,最后在固化设备中进行固化,常用的固化设备有固化模和固化炉。

拉挤成型工艺的制品质量十分稳定,制造成本也很低;生产效率也很高能够进行批量化的生产。

2、模压成型工艺。

模压成型工艺是一种较为老旧的工艺,但是又充满不断创新的可能,具有良好的未来发展潜力。

该种成型工艺主要是在金属模内加入预混料,再对金属模进行加热,同时对金属模进行加压,从而使金属模内的混合料成型。

国内外复合材料工艺设备发展述评之八热压罐成型

国内外复合材料工艺设备发展述评之八热压罐成型

三、发展趋势和挑战
随着科学技术的不断进步和市场需求的变化,复合材料工艺设备的发展趋势 也在不断变化。未来,模压成型设备将更加注重自动化、智能化和绿色化。例如, 通过引入机器人技术和先进的数控系统,实现设备的自动化操作和无人化生产; 通过采用新型的环保材料和节能技术,实现生产的绿色化和可持续性。
然而,在发展的过程中,我们也面临着一些挑战。首先,如何将先进的自动 化技术应用到传统的复合材料生产中,实现两者的有机结合,是一个亟待解决的 问题。其次,随着环保要求的日益严格,如何在保证产品质量的前提下,实现生 产的环保和可持续性,也是一个重要的课题。最后,如何提高设备的可靠性和稳 定性,降低设备的维护成本,也是我们需要解决的一个重要问题。
3、个性化和多样化:随着消费者需求的多样化,复合材料制品的形状、尺 寸和性能也要求更加多样化和个性化。因此,设备制造商需要针对不同领域和产 品的需求,提供更加灵活和多样化的设备方案。
4、智能化和自动化:通过引入人工智能、机器视觉等技术,实现设备的智 能化和自动化控制,可以提高设备的精度和稳定性,减少人工干预和操作失误, 提高产品质量和生产效率。
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存在的问题与挑战
虽然国内外在热压罐成型技术方面取得了一定的进展,但仍存在一些问题和 挑战。具体表现在以下几个方面:
1、设备成本高:目前,高端热压罐成型设备的价格较高,给一些中小型企 业带来较大的经济压力。
2、技术水平有待提高:与发达国家相比,我国在热压罐成型技术方面还存 在一定差距,需要进一步提高技术水平和研发能力。
国内外复合材料工艺设备发展 述评之八热压罐成型
目录
01 引言
03 国内外发展现状
02 热压罐成型技术概述 04 参考内容
引言

热塑性复合材料的加工技术现状、应用及发展趋势

热塑性复合材料的加工技术现状、应用及发展趋势

热塑性复合材料的加工技术现状、应用及发展趋势摘要:热塑性复合材料(FRT)具有密度低、强度高、加工快、可回收等突出特点,属于高性能、低成本、绿色环保的新型复合材料,已部分替代价格昂贵的工程塑料、热固性复合材料(FRP)以及轻质金属材料(铝镁合金),在飞机、汽车、火车、医疗、体育等方面有广阔应用前景。

本文概述了热塑性复合材料(FRT)的种类、结构和性能特点,并详细介绍了国内外最新加工技术、应用及发展趋势,以及未来面临的障碍和挑战。

复合材料(Composite Material)分为两种主要类型:热固性(聚合物树脂基)复合材料(FRP)和热塑性(聚合物树脂基)复合材料(FRT),其中,FRT(如GFRT和CFRT, Fiber Weight%:40-85wt%)具有密度低(1.1-1.6g/cm3)、强度高、抗冲击好、抗疲劳好、可回收、加工成型快、造价低等突出特点,属于高性能、低成本、绿色环保的新型复合材料。

通过选择原材料(纤维和树脂基体)的种类、配比、加工成型方法、纤维(GF,CF)含量和纤维(单丝和编织物)铺层方式进行多组份、多相态、多尺度的宏观与(亚)微观的复合过程(含物理过程和化学过程)可以制备FRT,并根据要求进行复合材料结构与性能的设计和制造,达到不同物理、化学、机械力学和特殊的功能,最终使各种制品具有设计自由度大、尺寸稳定、翘曲度低、抗疲劳、耐蠕变等显著优点,部分替代价格昂贵的工程塑料、非环保F RP和轻质金属材料(如铝镁合金)。

目前,FRT广泛应用在电子、电器、飞机、汽车、火车、能源、船舶、医疗器械、体育运动器材、建筑、军工等工业产品,近年,更随着全球各国对节能减排、环保、可再生循环使用等要求的不断提高,FRT获得更快速发展,相关新材料、新技术、新设备不断涌现。

基本种类根据制品中的最大纤维保留尺寸大小,FRP(GFRT和CFRT)可分为:(1)非连续纤维增强热塑性复合材料(N-CFT),包括短切纤维增强工程塑料(SFT,最大纤维保留尺寸0.2-0.6mm);(2)长纤维增强热塑性复合材料(LFT-G,LFT-D,最大纤维保留尺寸5-20mm);(3)连续纤维增强热塑性复合材料(Continuous Fiber Reinforced Thermoplastics, CFT,最大纤维保留尺寸>20mm;包括:玻纤毡增强型热塑性复合材料GMT)。

碳纤维及其复合材料发展现状

碳纤维及其复合材料发展现状

碳纤维及其复合材料发展现状摘要:当今国际复合材料产业规模不断扩大,未来五年,来自高端企业的先进复合材料将以每年5%的速度增长。

因此,随着民营和汽车行业的快速发展,全球高碳地区的年需求增长可达10%,亚太地区的增长将继续加速。

在我国的碳纤维生产线上,碳纤维设备将比碳纤维复合材料更快被进口产品取代。

碳纤维复合材料在海洋工程、航空航天、汽车等领域具有良好的应用前景,但随着碳纤维复合材料的价格不断下降,碳纤维复合材料的应用会越来越多。

本文介绍了我国碳纤维及其复合材料的发展现状和应用。

关键词:碳纤维;复合材料;现状;应用引言随着我国整个经济的快速发展,现阶段碳纤维制造技术也在不断创新和完善,目前该领域发展稳定,有可能以更低的成本生产出更高质量的碳纤维复合材料。

碳纤维复合材料具有高强度、高弹性模量、耐高温、耐腐蚀等特点,并具有许多物理和化学优点,因此在我国广泛应用于各行业的生产和制备领域。

本文以碳纤维复合材料为研究课题,分析了碳纤维复合材料的性能,探索了碳纤维复合材料的应用路径。

1.碳纤维复合材料的性能由于碳纤维是一种以碳元素为主要成分的特殊纤维,采用含碳量高的人造化学纤维制成,经热稳定氧化处理、碳化处理、石墨化处理,使其在热处理过程中不会熔化,碳含量取决于类型,通常大于90%。

碳纤维具有一般碳材料的耐热性、耐磨性、导电性、导热性、耐腐蚀性等特性,但与一般碳材料不同,在形状、柔软性、加工性、沿纤维轴的高强度等方面表现出显着的各向异性,而且碳纤维比重小。

1.1 碳纤维的化学性质碳纤维是一种纤维状碳材料。

众所周知,碳材料是化学稳定性优异的材料之一,这是人类历史上最早发现的碳材料特征之一。

除强氧化性酸等特殊物质外,在室温和近压下几乎呈化学惰性。

即使碳纤维在低于室温250℃的环境下使用时,很难观察到碳纤维的化学变化。

据有关资料显示,在碳材料的化学特征中,在低于250℃的环境中,碳材料没有明显的氧化,也没有形成碳化物和层间化合物。

材料成型本科毕业论文选题(1116个)

材料成型本科毕业论文选题(1116个)

毕业论文(设计)题目学院学院专业学生姓名学号年级级指导教师教务处制表二〇一五年十二月一日材料成型毕业论文选题(1116个)一、论文说明本写作团队致力于毕业论文写作与辅导服务,精通前沿理论研究、仿真编程、数据图表制作,专业本科论文300起,具体可以联系二、论文参考题目材料成型与控制专业《材料成形原理》课程教学探讨简析材料成型与控制工程的模具制造技术浅谈高校转型背景下材料成型专业毕业设计的改革研究材料成型及控制工程专业实践教学建设与改革探索试述新型金属材料成型加工技术以专业认证为导向的材料成型及控制工程专业课程设置具有交通特色的材料成型及控制工程专业课程体系探索与构建复合材料成型工艺方法的探讨高分子材料成型加工技术及应用浅析高分子材料成型加工技术提高材料成型专业本科生CAE技术应用能力的措施基于DSP的冲压材料成型控制规律的研究先进复合材料成型工艺过程中的质量控制高分子材料成型及其控制浅谈新型金属材料成型加工技术对高分子材料成型加工技术关键点的分析浅谈材料成型与控制技术的发展历程《材料成型力学》课程的软件建设的几点体会试论材料成型及控制与自动化技术浅析树脂基复合材料成型工艺《材料成型力学》课程的硬件改革与实践试析高分子材料成型加工技术材料成型及控制工程专业英语教学方法探讨浅谈材料成型及焊接的控制工艺谈材料成型及焊接的控制工艺校企合作培养材料成型及控制工程专业人才的思考*材料成型及控制工程专业的改革与实践探索材料成型原理课程教学改革与探索材料成型技术的现状及发展趋势关于材料成型及控制与自动化技术的研究初探关于《材料成型及控制工程》应用型本科人才培养方案修订工作的研究以工作为向导构建材料成型及控制工程课程体系建设新形势下材料成型与控制专业本科生毕业设计新模式研究EP/CF复合材料成型工艺分析浅析材料成型与控制技术专业人才的培养材料成型及控制工程专业本科人才培养方案问卷调查与分析高分子材料成型加工技术研究浅谈如何提高复合材料成型工艺实验的教学效果浅析高分子材料成型加工技术及其发展材料成型与控制工程模具制造技术分析复合材料成型工艺方法及优缺点分析对材料成型技术的现状及发展趋势的探讨材料成型与控制专业校外实习基地建设探索有关高分子材料成型加工技术研究对高分子材料成型加工技术关键点的分析《材料成型技术》课程改革探索材料成型及控制工程专业实践教学研究与探索材料成型及控制工程专业英语教学的思考“材料成型设备及自动化”课程教学方法探析浅析高分子材料成型加工技术关于高分子材料成型加工技术的探讨关于材料成型及控制工程专业建设的思考材料成型及控制工程专业卓越工程师培养的创新与实践高分子材料成型加工实验面向学生实践和创新能力培养的改革与探索关于材料成型原理的教学初探高分子材料成型加工技术的进展探析基于CDIO构建材料成型及控制工程专业模具方向课程群树脂基复合材料成型工艺发展进程研究浅谈如何提高复合材料成型工艺实验的教学效果浅谈如何提高复合材料成型工艺实验的教学效果高分子材料成型加工课程教学改革探索“焊接”与“材料成型”专业人才培养目标的差异性探究材料成型与控制工程模具制造技术分析浅谈材料成型及控制工程专业实践教学材料成型及控制工程专业应用创新型人才培养模式研究高分子材料成型加工技术的相关探究加强高分子材料成型加工课程实践性教学的探讨问题探究式教学法在材料成型工艺基础课中的应用材料成型专业课程实训实践体系构建与应用材料成型及控制工程专业教学探讨地方高校材料成型专业应用型人才的培养模式探讨材料成型CAD/CAE/CAM综合性实验教学方法初探析高分子材料成型加工技术材料成型及控制工程专业的改革与实践探索材料成型技术基础实验教学改革初探材料成型与控制工程专业英语教学改革探索基于实践的应用型本科院校“高分子材料成型加工实验”教学模式的探索研究高分子材料成型加工实验教学的改革与探索浅析高分子材料成型加工技术谈材料成型及焊接的控制工艺网络资源平台在材料成型及控制工程专业教学中的应用材料成型及控制工程培养方案修订的思考材料成型及控制工程专业卓越工程师培养的创新与实践材料成型及控制工程专业“基础+专业”双重特色教育的探索材料成型及控制工程专业英语教学实践与思考依托科研优势开展材料成型及控制工程专业特色化教育《复合材料成型工艺》课程教学改革探索与实践材料成型与控制工程模具制造技术分析初探构建新升本科院校材料成型与控制专业(模具方向)应用型人才培养模式基于应用型人才培养的材料成型专业实践教学模式分析高分子材料成型加工技术的进展分析对材料成型及控制工程专业实践教学的思考浅谈我校材料成型及控制工程专业课程体系改革材料成型及控制工程专业相关问题探讨与实践材料成型及控制工程专业实验课教学的探讨探析高分子材料成型及其控制技术高分子材料成型加工技术初探材料成型与控制工程专业毕业设计模式研究新形势下材料成型专业应用型人才培养探讨高分子材料成型加工技术的探索关于高分子材料成型技术的探讨地方本科院校材料成型及控制工程专业培养方向多元化的探索和实践材料成型原理课程教学改革的探索聚乳酸材料成型方法探析对材料成型及控制工程专业实践教学的思考与探索《材料成型力学》课教学手段改革初探浅谈高分子材料成型加工技术材料成型及控制工程应用型人才培养的探讨材料成型及控制工程专业实践教学的研究基于创业教育的材料成型与控制工程专业选修课程模块化设想关于高分子材料成型加工技术的探讨浅谈激光相变技术在材料成型中的应用基于卓越计划目标下的材料成型及控制工程专业认识实习改革高分子材料成型加工技术研究在材料成型及控制工程专业实施模块化培养的必要性材料成型及控制工程专业基础课程体系和实践实训的融合x浅谈地方高校材料成型与控制专业特色建设浅谈基于金属热处理的材料成型技术发展卓越计划背景下材料成型专业人才数字化技术培养体系的研究与实践“金属材料成型加工工艺”课程教学浅析材料成型工艺课程教学改革初探材料成型及控制工程专业特色及核心课程体系研究应用型本科院校在校企合作中材料成型专业的人才培养材料成型及控制工程专业仿真实习系统面向新能源发展的材料成型及控制工程专业课程体系优化方向地方院校建设材料成型及控制工程专业的探讨材料成型及控制工程专业课程群建设研究民办高校材料成型及控制工程专业教学的几点思考提高“材料成型”专业本科毕业设计质量的管理模式探讨基于应用型人才培养的材料成型专业实践教学模式探索材料成型与控制工程专业教学改革研究①基于校企合作材料成型专业应用型人才培养模式研究对高分子材料成型技术的思考新型金属材料成型加工技术研究《材料成型与控制》课程教学改革的探讨新型复合材料成型设备的现状分析地方高校材料成型及控制工程专业毕业设计环节创新与实践对材料成型及控制工程专业综合实训的思考材料成型及控制工程专业校外实习模式研究“材料成型技术基础”案例教学的设计与实践材料成型及控制工程专业动态实践教学的探索材料成型及控制工程专业特色培育的研究与实践浅谈高分子材料成型加工技术提高材料成型及控制工程专业毕业设计质量的研究快速原型技术在复合材料成型方面的应用浅谈高校材料成型及控制工程专业的教学建设探讨宽口径材料成型及控制工程的发展“材料成型工艺基础”课程教学改革研究与实践讨论式教学法在材料成型及控制工程专业教学中的应用一般普通高校材料成型与控制工程专业培养模式探索材料成型与控制工程专业建设探索谈材料成型及控制工程专业学生的创新能力计算机技术在材料成型专业教学中的应用材料成型与控制技术专业人才需求分析及培养模式研究材料成型与控制工程专业实践教学思考地方高校材料成型及控制工程专业培养方案探讨材料成型专业综合实践训练的实施与监控校企合作制定高职材料成型专业职业岗位标准的探索与实践大众教育下材料成型专业生产实习模式的探讨材料成型及控制工程专业应用型本科人才培养方案的构建与探索金属材料成型专业生产实习教学改革的探索材料成型及控制工程专业本科毕业设计(论文)指导的思考高职材料成型专业实训基地建设模式的思考与实践材料成型及控制工程专业建设探讨材料成型及控制工程专业实践教学的改革探索材料成型及控制工程专业本科毕业设计创新与实践材料成型及控制工程专业英语课程教学方法的思考与探究应用型高校“材料成型及控制工程”专业实验教学的改革与实践 CDIO指导下材料成型及控制工程专业人才培养模式研究浅析高分子材料成型材料成型与控制工程专业本科毕业设计研究谈材料成型及控制工程专业的人才培养材料成型专业应用型人才的培养目标及实现途径地方高校材料成型及控制工程专业实践教学体系研究关于强化材料成型及控制工程专业生产实习教学的探讨关于材料成型及控制工程专业英语课程教学改革的思考材料成型专业生产实习教学改革的探索与实践材料成型与控制工程专业精品课的建设材料成型及控制工程专业课程体系的改革《材料成型工艺基础》多媒体立体化教学模式的构建与实践《材料成型原理》课程建设与改革浅析高分子材料成型加工技术材料成型专业学生进行“双创”教育模式试点与研究关于“材料成型”专业建设的思考材料成型及控制工程专业教学内容与课程体系的改革与实践碳纤维复合材料的成型工艺浅析《金属材料及成型工艺》课程标准制订中间相沥青纤维基自粘结炭材料的成型与微观形貌研究地方本科院校《工程材料及成型技术基础》课程教学研究从微观设计角度谈材料、成型及形态的互动探析金属材料焊接成型中的主要缺陷及控制措施耐火材料机械成型的几点经验探析金属材料焊接成型中的主要缺陷及控制措施材料焊接成型方法的选择原则与依据ZrO2精细陶瓷材料湿法成型工艺概述航空工业复合材料制件成型工艺进展半刚性基层材料振动成型设计方法复合材料整体成型关键技术现状分析研究玻纤增强材料注塑成型工艺特点研究华南理工大学:产学研合作推动高分子材料新型成型装备产业化pc材料特性及成型工艺浅析PC材料特性及成型工艺PC材料特性及成型工艺高强混凝土的原材料选择与成型养护工艺新型摩擦材料的低温成型工艺研究塑木复合材料的挤出成型加工工艺研究防火门门芯材料填充一体成型工艺解决方案冲压成型材料综述复合材料结构件固化成型工艺参数控制复合材料LCM整体成型工艺发展及应用复合材料长桁共固化成型工艺研究复合材料叶片RTM成型缺陷研究高分子材料加工(塑料成型工艺方向)专业教学改革的探讨舞美制作材料与舞台道具成型Nd-Fe-B永磁材料的粉末注射成型技术材料机械性能在挤压成型中的作用探析材料机械性能在挤压成型中的作用探析三维立体打印成型技术及其材料研究攻克Z8CND17-04材料中间部位变形的卧锻成型材料参数对汽车发动机隔热板冲压成型性能影响Z值对凝胶注模成型SiC—Sialon材料烧结性能的影响成型压力对Al2O3基复合材料中铁纤维氧化程度的影响压力成型制备SiC—Sialon复相材料材料成型与控制专业《材料成形原理》课程教学探讨简析材料成型与控制工程的模具制造技术浅谈高校转型背景下材料成型专业毕业设计的改革研究材料成型及控制工程专业实践教学建设与改革探索试述新型金属材料成型加工技术以专业认证为导向的材料成型及控制工程专业课程设置具有交通特色的材料成型及控制工程专业课程体系探索与构建复合材料成型工艺方法的探讨高分子材料成型加工技术及应用浅析高分子材料成型加工技术提高材料成型专业本科生CAE技术应用能力的措施基于DSP的冲压材料成型控制规律的研究先进复合材料成型工艺过程中的质量控制高分子材料成型及其控制浅谈新型金属材料成型加工技术对高分子材料成型加工技术关键点的分析浅谈材料成型与控制技术的发展历程《材料成型力学》课程的软件建设的几点体会试论材料成型及控制与自动化技术浅谈高分子材料成型及其控制技术浅析树脂基复合材料成型工艺《材料成型力学》课程的硬件改革与实践试析高分子材料成型加工技术材料成型及控制工程专业英语教学方法探讨浅谈材料成型及焊接的控制工艺谈材料成型及焊接的控制工艺校企合作培养材料成型及控制工程专业人才的思考*材料成型及控制工程专业的改革与实践探索材料成型原理课程教学改革与探索材料成型技术的现状及发展趋势关于材料成型及控制与自动化技术的研究初探关于《材料成型及控制工程》应用型本科人才培养方案修订工作的研究以工作为向导构建材料成型及控制工程课程体系建设新形势下材料成型与控制专业本科生毕业设计新模式研究EP/CF复合材料成型工艺分析浅析材料成型与控制技术专业人才的培养材料成型及控制工程专业本科人才培养方案问卷调查与分析高分子材料成型加工技术研究浅谈如何提高复合材料成型工艺实验的教学效果浅析高分子材料成型加工技术及其发展。

纤维缠绕铺带铺丝成型设备的发展状况

纤维缠绕铺带铺丝成型设备的发展状况

纤维缠绕/铺带/铺丝成型设备的发展状况目前,飞机复材构件的自动化成型工艺主要包括纤维缠绕、纤维带铺放和纤维丝铺放3种类型。

其中,纤维缠绕技术是最早开发并广泛使用的加工技术,亦是最成熟的生产技术。

所谓纤维缠绕成型工艺,就是将浸过树脂的连续纤维,按照一定规律缠绕到芯模上并层叠至所需的厚度,然后在加热或常温条件下固化、脱模,获得一定形状制品的工艺方法。

自动铺带技术采用有隔离衬纸的单向预浸带,在铺带头中完成预定形状的切割、定位,加热后按照一定设计方向在压辊作用下,直接铺叠到曲率半径较大且变化较缓的模具表面。

铺带机多采用龙门式结构,其核心部件是铺带头,须完成超声切割、夹紧、衬纸剥离和张力控制等功能。

铺丝技术综合了自动铺带和纤维缠绕技术的优点,由铺丝头将数根预浸纱在压辊下集束成为一条由多根预浸纱组成的宽度可变的预浸带后铺放在芯模表面,经过加热软化后压实定型。

铺丝技术适用于曲率半径较小的曲面产品表面制备,铺设时没有皱褶,无须作剪裁或其他处理。

铺丝可以代替铺带,相对于铺带,它的成本较高、效率也低一些,但复杂的曲面表面必须用铺丝工艺完成。

在航空制造业,纤维缠绕技术主要用于雷达罩、发动机机匣、燃料储箱、飞机副油箱和过滤器等零部件的成型,现代大型喷气客机(如波音747等)上众多的高压气瓶都是用玻璃纤维复合材料缠绕成型的,它们为飞机提供了不可缺少的气动控制动力源。

纤维带铺放技术制造的飞机复材构件典型的有飞机机翼蒙皮、垂/平尾蒙皮、翼肋、方向舵和升降舵等。

F-22战斗机机翼和波音777飞机机翼、水平和垂直安定面蒙皮、C-17运输机的水平安定面蒙皮、全球鹰RQ-4B大展弦比机翼、787机翼、A330和A340水平安定面蒙皮、A340尾翼蒙皮以及A380的安定面蒙皮和中央翼盒等,均采用铺带工艺成型。

铺丝技术的典型应用包括S形进气道、中机身翼身融合体蒙皮直至带窗口的曲面等。

首先应用自动铺放技术的是波音直升机公司,它研制了V-22倾转旋翼飞机的整体后机身。

复合材料制造智能化发展趋势

复合材料制造智能化发展趋势

复合材料制造智能化发展趋势摘要:由于复合材料制造的特殊性,相比其他专业,复合材料数字化工厂建设中存在其独有的不同点和难点,主要表现在产品质量稳定性差、产品研制周期长、离散型制造、制造过程大多是特种工艺等,这在数字化工厂建设过程中,尤其是实现连续生产过程中是不可回避的问题。

关键词:复合材料;制造;智能化前言复合材料专业在数字化、智能化制造转型中有很大的困难及挑战,但是作为先进航空制造的重要一环,转型是大势所趋,如何精准分析复合材料制造体系专业、要素、流程及应用技术,是实现数字化工厂建设成果关键。

一、复合材料概述及发展现状装备研制,材料先行。

随着当代技术的不断突破与发展,单一的材料性能已经不能满足使用需求,复合化成为材料基础研究的突破口。

复合材料是指由金属、高分子、无机非等几类材料以不同方式复合而得的新型材料,各组分之间相互补充又关联协同,具有单一材料无可比拟的优势。

在航空航天领域中,恶劣的工作环境意味着需要性能更具优势的先进复合材料,将先进复合材料应用于航空航天领域,可以实现:(1)装备大幅度减重。

可增加有效载荷、降低能耗;(2)优异的力学性能;(3)具备在高低温环境下以及腐蚀性介质中的尺寸稳定性;(4)材料结构可设计,实现结构功能一体化;(5)可满足不同的性能需求,如电磁屏蔽、热烧蚀防护等。

航空飞行器长期的发展目标是:轻量化、高可靠性、长寿命、高效能。

先进复合材料可满足航空领域对材料的需求,它的用量也逐渐成为飞机先进性的重要标志。

航天领域中,以高性能碳纤维复合材料为代表的先进复合材料作为结构、功能或结构/功能一体化构件材料,在导弹、运载火箭和卫星等飞行器上发挥着不可替代的作用,其应用水平和规模已关系到武器装备的跨越式提升和型号导弹研制的成败。

先进复合材料的发展推动了航天整体技术的发展,主要应用于导弹弹头、弹体箭身和发动机壳体的结构部件和卫星主体结构承力件上。

二、复合材料制造智能化措施2.1厂房和设备2.1.1厂房规划与建设复合材料数字化工厂的规划应结合生产线的布局,综合评估净化间、固化区、加工区、装配区的位置和布局,以物流最便捷、行程最短为原则确定。

复合材料成型缺陷分析与控制

复合材料成型缺陷分析与控制

复合材料成型缺陷分析与控制在现代工业领域中,复合材料因其优异的性能,如高强度、高刚度、良好的耐腐蚀性等,被广泛应用于航空航天、汽车、船舶、体育器材等众多领域。

然而,复合材料的成型过程并非一帆风顺,常常会出现各种缺陷,这些缺陷不仅影响产品的外观质量,更可能严重削弱其性能和可靠性,甚至导致产品报废。

因此,对复合材料成型缺陷进行深入分析,并采取有效的控制措施,具有至关重要的意义。

一、复合材料成型缺陷的类型及成因(一)孔隙孔隙是复合材料成型中最常见的缺陷之一。

它表现为材料内部存在的微小空洞,其成因较为复杂。

树脂浸润纤维不充分、固化过程中产生的挥发物无法及时排出、成型压力不足等都可能导致孔隙的产生。

孔隙的存在会降低材料的强度和刚度,影响其耐疲劳性能和耐腐蚀性。

(二)分层分层指的是复合材料层间的分离现象。

通常是由于层间结合力不足、成型过程中的冲击或振动、树脂固化不均匀等原因引起的。

分层会显著降低复合材料的层间强度,使其承载能力大幅下降。

(三)纤维弯曲和断裂在成型过程中,纤维可能会发生弯曲和断裂。

这可能是由于纤维在铺放过程中受到不当的张力或压力,或者在模具中流动的树脂对纤维产生了剪切作用。

纤维的弯曲和断裂会直接影响复合材料的力学性能,使其强度和刚度达不到设计要求。

(四)树脂富脂和贫脂区树脂分布不均匀会导致富脂区和贫脂区的出现。

富脂区树脂含量过高,会增加材料的重量和成本,同时降低其强度;贫脂区则由于树脂不足,无法充分浸润和保护纤维,影响复合材料的性能和耐久性。

(五)表面缺陷表面缺陷包括表面粗糙、凹坑、鼓包等。

这可能是由于模具表面不光滑、脱模剂使用不当、树脂固化收缩不均等原因造成的。

表面缺陷不仅影响产品的外观质量,还可能成为应力集中点,降低材料的使用寿命。

二、复合材料成型缺陷的影响(一)力学性能下降孔隙、分层、纤维弯曲和断裂等缺陷都会导致复合材料的力学性能,如强度、刚度、韧性等下降。

这使得复合材料在使用过程中无法承受预期的载荷,增加了失效的风险。

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新型复合材料成型设备的现状分析
作者:王日明李在永
来源:《消费电子》2012年第07期
摘要:本文分析和介绍传统生产加工复合材料的相关设备及其特点,并介绍了相关加工产品,对纵向缠绕技术进行了分析,阐述了复合材料加工过程中所表现出的物理特性,并且根据复合材料加工特点设计了纤维铺放机。

为了解决传统设备在进行缠绕加工时,加工效率和加工质量比较差的问题,采用了机器人和综合自动化设备完成缠绕加工工作,根据缠绕工艺的加工工作特点,设计并组建了纤维拉挤编织机。

本文分析和介绍了新设计开发复合材料生产加工设备的工作特点和应用方法,系统阐述和分析了复合材料生产加工设备的现状以及主要开发方向。

关键词:纤维铺放机;缠绕工艺;纤维拉挤编织机
中图分类号:TB33 文献标识码:A 文章编号:1674-7712 (2012) 06-0174-01
一、引言
1946年,纤维缠绕工艺在美国进行了技术专利注册,这是最早被注册的纤维缠绕技术,纤维缠绕技术发展至今,技术越来越成熟,复合材料的应用领域非常广阔,从复杂的航空领域到人们的日常生活应用,到处可以看到复合材料加工成型的产品,应用方式多种多样,更先进的生产设备和加工工艺被不断的开发出来,因此生产出来的产品也更加丰富。

在60年代和70年代之间,复合材料加工成型的产品主要应用在航天领域以及军事领域,包括火箭动力推动设的相关部件、雷达的相关部件、导弹系统以及鱼雷系统的相关部件等。

这段期间的复合材料生产加工成型技术主要通过机械纤维缠绕技术完成,虽然加工方式比较简单,性能也比较可靠,但是由于技术过于简单,无法根据需要灵活的更改加工参数,因此导致了相关制品种类较少。

在80年代到9O年代期间,由于计算机技术的发展、普及和应用,现代工业开始迅速发展,复合材料生产加工技术和成型设备被不断的开发并投入生产,复合材料加工产品开始主要在航空领域以及人民生活用品两大领域中被广泛应用。

随着现代自动化工业的不断发展,更多功能强大的生产设备投入使用,复合材料加工设备开始使用配套性和功能性更加可靠的计算机纤维缠绕设备。

由于生产技术和加工工艺的提高,以复合材料为基础的生产加工产品可以广泛的应用于各个领域,包括航天领域、能源开发领域、军事设备领域、矿产资源开采领域、化工领域、农业领域、民用领域、环保领域等。

加工出的产品种类也不断丰富,包括各种抗压设备、大容量容器、存储器等。

从2l世纪开始,更加高端数控设备和自动化工业技术被开发出来,因此复合材料生产加工设备和生产技术也开始高速发展,加工工艺也不断的完善。

当今的数控加工技术已经可以实现六维立体式加工,且随着CAD/CAM技术的开发和应用,可以通过计算机准确高效的完成工业产品的设计,并可以完成精确的生产加工控制,因此复合材料生产加工技术也开始向更高的效率和更先进的工艺水平发展,生产加工的产品已经可以满足各种行业需求。

二、新型复合材料生产加工设备
(一)纤维铺放机
缠绕设备在复合材料生产加工设备中占有很大的比例,但是使用纤维缠绕设备进行加工时,但是使用这种方式对复合材料进行加工局限性比较明显,就是在进行纤维缠绕加工时,沿纵轴零度方向进行缠绕时,无法达到理想的缠绕加工要求,因此在生产加工方面产生了很多的不良影响和限制。

通过将纤维铺放加工技术与纤维缠绕加工技术进行有效的结合,就是现代生产加工工作中所使用的铺放机。

纤维铺放加工技术(Fiber Placement)是一种比较复杂的生产加工工艺,是在传统纤维缠绕加工技术上进行改良而形成的,主要的生产加工过程为:首先将纤维通过纤维铺放机进行加工,将平行的纤维集束生产加工成纤维带,然后再完成预浸丝束的加工,并且通过控制使用纤维铺放设备中的压头,完成在模具中加工纤维预浸丝束的具体过程。

纤维铺放不同于纤维缠绕和带铺放,它并非按测地线在模具上布纱;丝束宽度可精确控制;各丝束可单独铺放,以实现铺放厚度的增减,没有托纸,纤维铺放机上的压头把丝束压在模具上,消除纤维缠绕中易出现的分层现象。

其优点是可精确控制铺放厚度、工艺中可即时加压密实、孔隙率低、纤维铺放角度不受限制、材料浪费少。

目前已有许多公司研发热固性和热塑性纤维缠绕铺放机,集铺放头、加热和压辊装置、切断装置于一体,成功地得到运用。

(二)利用机器人的成型设备
机器人用于复合材料构件设备具有自由度多、运动灵活、工艺范围宽等优点,将成形工艺的各个工序集成化,尤其适合制造小型复杂构件,包括轴不对称和双凹面部件。

此类成形缠绕方式,采用通用机器人,输入可以控制多达六个以上运动轴的软件,具有制造复杂零部件的能力,如肘管、高尔夫球的发球台、高压容器、机床主轴、飞机机身等零件。

美、欧及加拿大正在研究开发中,法国一家公司目前已研发出一种用库卡机器人与运动控制结合在一起用来缠绕航空航天及发电行业应用装置。

机器人应用于复合材料构件技术提高了设备的制造柔性,即同样设备可以制造不同种类的制品。

例如巴西一家公司应用这种设备在制造复合材料气瓶后可直接生产高尔夫球杆。

(三)多种工艺复合的纤维拉挤编织设备
传统拉挤制品以生产设备及工艺的高效稳定而在复合材料构件中占有相当大的比重。

但是用这种工艺生产中空制品时,由于其环向强度低无法夹持而限制了它的应用。

拉挤与编织工艺结合则大大改善了薄壁管的力学性能,使用这种技术的设备称为拉绕设备。

2009年哈尔滨玻
璃钢研究院利用这种技术成功开发直径二十毫米玄武岩薄壁支撑管。

拉绕设备的出现给复合材料拉挤制品带来又一个新的拓展,体现了多种工艺复合所带来的优点。

进入2l世纪,在材料、控制技术、应用等方面一定会出现更多种复合趋势。

纤维编织工艺、压缩模塑等工艺与传统缠绕工艺相结合,将会大大提高缠绕工艺的适应性,纤维缠绕预制件与RTM技术相结合会扩大纤维缠绕工艺的应用范围,多种材料复合、多种工艺复合将会使复合材料成型技术更加完善。

三、结语
科学技术的发展是日新月异的,我们有理由相信,随着新的纤维材料、新的树脂材料的不断问世、高性能纤维性价比的不断提高以及复合材料CAD/CAM技术、电脑控制技术的发展,复合材料成型工艺及其设备将会得到不断完善、不断发展,在更广泛的应用领域大显身手,复合材料成型技术正向着高自动化、高集成化、高效率、高柔性的方向发展。

参考文献:
[1]郑君,温卫东,崔海涛,等.2.5维机织结构复合材料的几何模型[J].复合材料学
报,2008(2):143-148.
[2]肖军,李勇,李建龙.自动铺放技术在大型飞机复合材料结构件制造中的应用[J].航空制造技术,2008(1):5O-53
[3]肖颖,史耀耀,常丽丽.复合材料缠绕成形工艺研究[J].电加工与模具,2007(5):56-60.。

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