熱壓罐整體共固化成型技術
發布時間：2023-04-03 15:06瀏覽次數：
《熱壓罐整體共固化成型技術》
近年來，隨著復合材料在航空航天領域應用范圍的不斷擴大，增大零部件的尺寸，大量減少緊固件數量甚至是不使用緊固件，以構建整體結構，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80年代的日本汽車制造業中就曾出現過，經其證實，大型整體構件能夠有效減少裝配步驟，降低成本和復雜性，并提高產品質量。復合材料構件自身的設計與制造特點也易于實現整體化和大型化。在航空航天領域，符合材料的應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計和強度特點。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，零部件數量的減少使供應鏈的復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，固定設備和合同工裝的投入將顯著減少或取消。制造分段結構時，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。用于修邊的數控機床、用于夾持和定位的工具以及用于檢測的三坐標測量儀等工藝設備和裝置，需提前購買和安裝，并由適當人員操作和維修。現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雜。精密航空航天零部件生產所需機械設備、工具的成本極其復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注大型復合材料構件的整體成型。
復合材料的共固化大面積整體成型正是復合材料獨有的優點和特點之一，是目前世界上在該技術領域大力提倡和發展的重要技術之一。整體成型技術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構質量，降低裝配成本，進而降低制件總成本。大量減少緊固件的結果必然減輕結構因連接帶來的增重，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，它也是波音787和龐巴迪C系列水平安定面的唯一供應商。20世紀80年代，Alenia公司開發并利用該技術研制出AMX（輕型戰斗機）的水平安定面和垂直尾翼，并于1993年申請了美國專利“適用于航空應用的纖維增強結構的制造工藝”。20世紀90年代，Alenia公司將該技術應用于ATR42和ATR72水平安定面生產，到目前為止，已完成1000多片多梁盒段的生產。