热压罐整体共固化成型技术
发布时间：2023-04-03 15:06浏览次数：
《热压罐整体共固化成型技术》
近年来，随着复合材料在航空航天领域应用范围的不断扩大，增大零部件的尺寸，大量减少紧固件数量甚至是不使用紧固件，以构建整体结构，从而制造出更大型的装配件逐渐成为主流。这种将许多小型零部件集合为大型单组合件的方法，早在20世纪80年代的日本汽车制造业中就曾出现过，经其证实，大型整体构件能够有效减少装配步骤，降低成本和复杂性，并提高产品质量。复合材料构件自身的设计与制造特点也易于实现整体化和大型化。在航空航天领域，符合材料的应用能使许多原来用紧固件组装的部件集成一个大型单件，并融合原组装部件中所有的设计和强度特点。在制造和装配阶段，更大型连接而成的部件或整体制造的大型零部件减少了劳动力，消除或显著减少了所需紧固件和配合孔的数量，同时还具有减重、取消轴向接头、减少装配误差等益处。另外，零部件数量的减少使供应链的复杂性和装配流程也有所简化。不仅如此，对制造过程的上游也有益处，固定设备和合同工装的投入将显著减少或取消。制造分段结构时，所有零部件都要制造、打磨并置于正确工位，以符合装配公差，从而吻合最终的装配要求。用于修边的数控机床、用于夹持和定位的工具以及用于检测的三坐标测量仪等工艺设备和装置，需提前购买和安装，并由适当人员操作和维修。现代飞行器制造对精度的要求日益提高，这不仅增加了成本，也使这些投资变得更加复杂。精密航空航天零部件生产所需机械设备、工具的成本极其复杂性抑制了工厂的灵活性，而基座、隔离垫等固定装置也限制了工厂的配置更新。这些因素促使主流航空公司越来越关注大型复合材料构件的整体成型。
复合材料的共固化大面积整体成型正是复合材料独有的优点和特点之一，是目前世界上在该技术领域大力提倡和发展的重要技术之一。整体成型技术可将几十万个紧固件减少到甚至几百或几千个，从而也可大幅度地减少结构质量，降低装配成本，进而降低制件总成本。大量减少紧固件的结果必然减轻结构因连接带来的增重，减少因连接带来的种种麻烦，最终获取的效益是降低成本。
目前只有意大利Alenia公司拥有这种整体成型多梁盒段的制造技术，它也是波音787和庞巴迪C系列水平安定面的唯一供应商。20世纪80年代，Alenia公司开发并利用该技术研制出AMX（轻型战斗机）的水平安定面和垂直尾翼，并于1993年申请了美国专利“适用于航空应用的纤维增强结构的制造工艺”。20世纪90年代，Alenia公司将该技术应用于ATR42和ATR72水平安定面生产，到目前为止，已完成1000多片多梁盒段的生产。