德国汉诺威莱布尼茨大学生产工程与机床研究所的研究人员近日展示了利用自动纤维铺放技术,实现高度复杂的碳纤维增强聚合物夹层结构的全自动化制造。该结构是SHOREliner项目的一部分,作为一个高负荷电动飞机机身段的验证演示件。
该演示件采用热固性预浸带,通过自动纤维铺放技术在成型模具上铺设内蒙皮,随后精准定位泡沫芯材以形成集成加强筋,再自动化铺设外蒙皮层。经高压釜固化后,得到的基于晶格设计的夹层结构展现出较高的刚度质量比与几何精度。此项工作验证了该技术对于几何要求严苛的飞机部件应用的有效性,并证实了从拓扑优化到制造的全数字化流程链的可行性。
基于上述成果,IFW研究所的TheSaLab项目正致力于用热塑性材料体系替代热固性材料。新方法采用激光辅助的自动纤维铺放技术并进行原位固化,从而省去高压釜固化环节,有望缩短生产周期、降低能耗并提高材料的可回收性。相关研究重点包括激光热过程控制、热塑性面板与泡沫芯材的粘合机制,以及对结构力学和综合性能的评估。
SHOREliner与TheSaLab项目的研究为未来交通领域轻质、耐用且更具可持续性的复合材料结构的规模化、自动化生产提供了技术基础。









