维度网讯，德国亚琛工业大学纺织技术研究所（ITA）研究人员开发出一种感应辅助拉绕工艺，用于连续生产热塑性复合材料管材。该工艺将纤维缠绕与在线固结技术相结合，采用碳纤维增强热塑性混纺纱，可制造具有定制纤维结构和高扭转刚度的轻质管状构件。

相比传统热固性工艺，这项技术在自动化潜力、循环时间、可焊接性和可回收性方面均有优势。感应加热提供了高效且局部的能量输入，支持紧凑的工艺集成和规模化生产。该工艺特别适用于需要纤维增强管状结构且兼容热塑性基体的应用场景，潜在用途包括轻量化移动系统、工业支架以及需要可扩展自动化生产的模块化框架。

传统复合材料管材通常采用编织增强材料制造，这会产生纤维交叉点，可能导致局部应力集中。纤维缠绕通过实现连续纤维铺放并针对扭转载荷要求进行定向，避免了这些交叉点引起的应力峰值。拉绕工艺将连续拉挤原理与受控纤维缠绕相结合：混纺纱以特定角度缠绕在移动芯轴上，形成能够同时传递弯曲和扭转载荷的载荷路径导向结构。通过调整缠绕角度，可以根据目标应用定制结构响应。结合热塑性基体，该工艺可实现短周期、可焊接接头、改善的损伤容限和可回收性，从而支持高效且可修复的轻质结构。

热塑性复合材料制造的一个核心挑战是热能的高效引入，因为热塑性基体的粘度远高于热固性基体。为解决这一问题，ITA与IFF GmbH共同开发了一种感应辅助模具概念，用于连续固结缠绕热塑性型材。在工艺中，碳纤维增强PA6混纺纱在模具内部通过电磁感应直接加热，产生的热量熔化基体，从而在连续制造环境中实现浸渍和固结。该研究基于亚琛工业大学ITA先前在热塑性复合材料管材感应辅助拉绕方面的开发成果。

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