纖維素輕量化航空桿件的自動化加工

 　  

     用于多軌道鋪設可變纖維角度的TowPregs的設施（來源：ifw）

　　

　　在TowPregRod項目中，位于斯塔德的制造技術和機床研究所（IFW）正在集中研究纖維復合材料技術領域的自動鋪設技術。在這里，研究人員正在優化輕量化航空棒的生產。其目的是在一個連續的過程中加工TowPregs，以生產CFRP夾層棒。

　　

　　通過將沿棒縱向軸線的單向碳纖維加固和斜向排列的角度層結合起來，可以擴大CFRP夾層棒的應用范圍。單向CFRP層主要改善了沿棒材軸線的拉伸和壓縮性能，而有角度的層帶來了扭轉剛度的增加。帶有角度層的棒材還可以承受更高的內部壓力，因此適用于高壓下的介質引導應用。

　　

　　對于航空航天領域的自動鋪帶，使用的是預浸漬碳纖維帶，即所謂的預浸漬。一個更具成本效益的替代方案是預浸漬纖維束，也稱為Prepregs，然而，它的尺寸變化較大。

　　

　　在該項目中，Schütze公司負責按照桿子的方向沉積纖維束的過程。然后，在專門開發的多軌道鋪設單元的幫助下，給桿子提供角度位置，該單元由兩個旋轉的軌道載體組成。鋪設單元的數量取決于棒材直徑和所需的纖維角度。該系統是模塊化的，可以根據棒的配置進行調整。計劃是生產直徑為15至80毫米、角度為30至85°的抗扭剛度棒材。沉積后，棒材在壓力和溫度下進行在線固化。

　　

　　在該項目中獲得的關于Preprejs加工的知識可以被納入到預浸漬粗紗的成本高效、魯棒性好的鋪設系統的開發中。這將使Prepregs的應用范圍擴大到其它小批量產品，這些產品到目前為止一直由濕式層壓工藝主導。