纖維纏繞工藝與設(shè)備最新進展(參考版)
2025-07-02 16:35本頁面
【正文】 能干的人，不在情緒上計較，只在做事上認真；無能的人！不在做事上認真，只在情緒上計較。什么是奮斗？奮斗就是每天很難，可一年一年卻越來越容易。 球形及橢球形壓力容器 寧可累死在路上，也不能閑死在家里！寧可去碰壁，也不能面壁。所用的內(nèi)襯材料包括不銹鋼、欽合金、鋁合金和熱塑性塑料等。發(fā)動機殼體 大型運載火箭燃料箱纖維纏繞復合材料壓力容器已在航空、航天、造船等領(lǐng)域獲得廣泛應(yīng)用。先進復合材料的的優(yōu)異特性使纖維纏繞工藝制備的多種規(guī)格火箭發(fā)動機殼體和燃料儲箱得到成功的應(yīng)用，成為現(xiàn)在乃至將來發(fā)動機發(fā)展的主方向。 纖維纏繞工藝可用于制造承受壓力（內(nèi)壓、外壓或兩者兼俱）的壓力容器（包括球形容器）和壓力管道制品。此外還有國內(nèi)航空方面應(yīng)用纏繞成形工藝的結(jié)構(gòu)不多，目前只有直9和直11型直升機的旋翼大梁根部獲得應(yīng)用，且不是用長絲而是用無緯帶纏繞成形的。玻璃鋼儲罐作為耐酸、堿腐蝕的化工設(shè)備，國內(nèi)化工、石油等部門已得到廣泛應(yīng)用；采用熱塑性聚丙烯作為內(nèi)層，外層用玻璃鋼增強纏繞的抗強堿、強酸、強氧化介質(zhì)的外壓儲罐也在國內(nèi)油田得到應(yīng)用。 國內(nèi)復合材料纏繞結(jié)構(gòu)在民品方面已得到廣泛應(yīng)用，已開發(fā)應(yīng)用的產(chǎn)品有：高壓氣瓶(煤氣、氧氣)；輸水工程、防腐及配件；各種尺寸和性能貯罐；電機綁環(huán)及護環(huán)；風機葉片；跳高運動員 的撐桿、船桅桿、電線桿；貯能飛輪；汽車板簧及傳動軸；紡織機劍桿、繞絲筒等。我國纖維纏繞工藝始于60年代初期，以軍工產(chǎn)品研制開始。8. 主減速器、尾減速器殼體 主減速器和尾減速器殼體形狀復雜，長期以來一起用鎂合金材料精鑄而成，重量重，加工難度大。制造好的旋翼軸的安裝狀態(tài)。波音公司曾將波音直升機的后旋翼軸用石墨纖維纏繞制成，、壁厚5cm。%。特別是起落架零部件多為旋轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)，如橫管、搖臂、減震支柱的外筒等，這為起落架零部件采用纏繞成形技術(shù)提供了良好的條件。5. 起落架零部件 普通起落架一般選用金屬材料制造，重量代價相當大。美國西科斯基公司ACAP計劃設(shè)計的S—76全復合材料機身結(jié)構(gòu)，其尾梁就采用了長纖維(石墨纖維/環(huán)氧樹脂)纏繞成形。據(jù)資料介紹，戰(zhàn)術(shù)運輸直升機NH—90的機身是用纏繞工藝方法制成，其機身是菱形橫截面，寬度約2米多，如此龐大的機身結(jié)構(gòu) 纏繞方法制造成功，在國際上是首例，是復合材料設(shè)計和新工藝成功的一個創(chuàng)舉。2. 機身中段機身中段結(jié)構(gòu)是直升機的主承力構(gòu)件，其結(jié)構(gòu)形狀為近似四邊形或多邊形，適宜采用纏繞工藝方法制造。同樣，采用長絲纏繞制造也是可行的，而且有其特有的優(yōu)勢。座艙骨架由于其截面形狀多為四邊形和多邊形。1. 座艙骨架早期的座艙骨架一般由鋁合金梯形管通過組成，各在定位型架上成型。隨著纏繞技術(shù)的不斷發(fā)展，其應(yīng)用已逐步擴大到某些機體結(jié)構(gòu)，如全復合材料小型飛機“星舟”號的原型機機身?！庥泻芏嘀鄙龣C部件采用長絲纏繞工藝方法，這其中有美國貝爾公司的AH—IG夾層結(jié)構(gòu)尾斜梁、B—206垂尾、OH—58的平尾管梁與蒙皮及硬殼式式尾梁；與此同時美國西科斯基公司用纏繞工藝方法研制了S—76的尾梁、水平安定面和斜梁(即ACAP)計劃；法國宇航公司也研制了纏繞成形的復合材料尾梁替代海豚直升機鋁合金面板的夾層結(jié)構(gòu)尾梁。固體發(fā)動機殼體的制造大多采用纏繞( FW)工藝，所用碳纖維為高強中模型。當前，制造大型火箭或?qū)椀膰姽懿牧鲜怯谩/CFRP，且已實用化?！瑖姽艹惺? 500℃高溫、5～15 MPa的壓力和高能粒子的沖刷，要求噴管材料需經(jīng)受這一惡劣環(huán)境而不燒損?！ 」腆w發(fā)動機的噴管是一換能器。發(fā)射筒長24 m， t?！， m， t。 C／CFRP是用來制造洲際彈道導彈的鼻錐、發(fā)動機噴管和殼體的最好選材，且已實用化。但與傳統(tǒng)CAD／CAM技術(shù)相比，纖維纏繞CAD／CAM技術(shù)的研究才剛剛起步，研究成果有限，遠未達到成熟地步。另外，CAD、CAM和仿真技術(shù)在纖維纏繞工藝和纖維纏繞設(shè)備中的應(yīng)用日益增多 ，國內(nèi)外已有一些實用化的軟件問世。美、歐及加拿大正在研究開發(fā)機器人纖維纏繞機 ，如比利時Leuven天主教大學用一臺PUMA762機器人與兩軸數(shù)控纏繞機聯(lián)接，纏繞了多種零件；加拿大OTTAWA大學也用機器人成功纏繞了T型管；德國AACHEN工業(yè)大學建成了一個復合材料柔性制造單元，己成功生產(chǎn)出機床主軸、飛機機身等零件 ；Northop’S Ventura Division也正在用機器人纏繞導管組件 。 (4)機器人與纏繞機相結(jié)合。目前已有許多公司出售熱固性和熱塑性纖維鋪放機，并已成功用于自行車架、機翼梁、小型船身、錐殼及飛機進氣口通道等部件的制造 。多軸纏繞機既能提高生產(chǎn)率，也使得纏繞形狀更為復雜的產(chǎn)品成為可能。在纏繞過程中，纏繞張力與制品的強度、疲勞性有著密切的關(guān)系，對纏繞制品的性能影響很大。另外，機器人用于纖維纏繞使其自由度更多、運動更靈活。隨著纖維纏繞復合材料的高速發(fā)展和廣泛應(yīng)用，要求纖維纏繞機械具有更高的精度、更高的生產(chǎn)率和更大的柔性。法國航空航天公司已對固體火箭發(fā)動機纖維纏繞殼體的電子束固化技術(shù)進行了成功演示，其綜合性能優(yōu)于常規(guī)的加熱固化復合材料。(3)新型固化技術(shù)及在線固化監(jiān)測技術(shù)?？梢哉f國內(nèi)這種工藝還處在逐步開發(fā)的階段。國外已有杜邦公司、帝國化學公司、BASF公司和德國凱瑟斯路登大學等多家大公
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