目前的碳纤维飞机零部件主要采用热压罐工艺,这种工艺比较适宜于制造尺寸较小、结构简单的零部件,但对于尺寸较大、结构复杂的整体成型零部件,生产模具的设计与制造则很难满足相应的水平要求。国内也很重视这方面的尝试和研究,早在2012年,中航工业西飞公司就曾向中国商用飞机有限责任公司(简称中国商飞)交付了C919大型客机中央翼、襟翼及运动机构部段,这是C919大型客机七大部段中难度、工作量两个部分。这两个部段尺寸大、结构复杂、外形公差要求高,尤其是国内民机尺寸、长达15米的襟翼缘条加工,技术难度非常大。西飞突破了复合材料大型成型模具设计制造技术、复合材料构件预装配变形控制技术等多项技术难关,整个研制过程全部采用的三维数字化设计、传递与制造,中央翼部段除1号肋是金属件外,全部采用了的中模高强碳纤维/增韧环氧树脂复合材料制造,这也是国内在固定翼飞机的主承力结构件上使用碳纤维复合材料。
但是在实际的生产应用中,大体积整体成型的碳纤维复合材料制件还无法做到在主承载力结构中的大规模化应用,例如,在大面积的机身壁板中,仍然需要通过机械加工将分成多块的小型壁板拼接而成。囿于整体成型技术的应用水平,目前的大体积碳纤维机体零部件的出品批次质量不稳定,废品率高,从而使整体成本上升,严重影响到碳纤维复合材料在需求量的商用飞机中的应用程度。
预组装CFRP框架:框架是飞机机身中的横向加强元件。在空中客车A350中使用CFRP和的一体式机身结构可以减轻重量和生产步骤。需要额外的加强元件(夹板)以防止框架向侧面弯曲。翼肋(可达6米)在几何上都互不相同,因此,每个翼肋都需要一个特殊的模具模板,以便手动为组件配备公差为0.2毫米的防滑钉。这些模板昂贵且使用复杂。此外,手动防滑钉进给和预组装需要很大的差异。在连接零件上进行大量测量步骤,以实现的位置对准也是的。 FraunhoferIFAM的项目经理LeanderBrieskorn解释说:“Tempo”项目给我们带来了一个挑战,即以一种既能减少持续时间又能减少过程复杂性的方式自动化过程步骤。“夹板应该被自动捡起并送入框架。为了将框架和夹板铆接在一起,需要钻穿两个部件。我们通过使用我们开发的高精度末端执行器为框架配备夹板来实现这一点。此外,在我们位于斯塔德的近系列机身装配厂中,机身安装在机身外壳上,碳纤异形件厂家,没有任何间隙。”
定位和钻孔末端执行器,碳纤异形件供应商,用于CFRP整体框架的自动化,高精度和的预组装 研发的定位和钻孔末端执行器可以完成以下任务:接收不同的防滑钉,将它们定位在不同的整体框架上,同时对两个部件进行双重钻孔。紧凑的末端执行器可以通过所使用的门户系统以及标准工业机器人来拾取。选择门户系统以提高定位精度。整体框架在门架下方的高跷上拉伸,可以使用多种机械调节选件在空间中定向。末端执行器具有对称的固定器,通过它可以拾取不同方向的夹板并将其夹在固定器上。使用弹簧阻尼的机械限位器,可以到达各个连接位置。当防滑板加固件从上方放置在框架的整体表面上,并且使用内置机制将两个部件夹紧时,浦东碳纤异形件,钻孔过程将从框架的背面进行,以防止CFRP磨损。抽气系统将产生的钻屑收拾起来。钻完零件后,就可以确定防滑钉在框架上的位置。然后可以将防滑板铆接到框架上。
新材料碳纤维是人们赖以生存的物质基础。也是国民经济发展的基础。随着科技的发展,对材料的要求不断提高,碳纤异形件生产公司,促使了新兴材料的发展。玻璃纤维、碳纤维、石墨纤维及其复合材料都是在这种情况下发展起来的。碳纤维的含碳高达92% ,既有碳材料坚固的特性又有纤维柔韧的加工性,是21世纪炙手可热的新材料。
目前,我国碳纤维研发和生产都处于历史好时期,碳纤维在各方面都有广泛的应用,包括航天航空和领域、工业制造以及民用领域。不管是科技含星高的飞机、火箭,还是生活中常见的眼镜框架、笔筒、钓鱼竿都可以用碳纤维来制造。我国碳纤维发展的时间比起日本等发达国家有些晚,所以技术上面低于世界水平,不过产品质量正在不断提升中,再过几年,有望使拉伸强度达到10GPa ,断裂伸长率达到5% ,脆性得到改善、韧性得到增加,应用领域进一步拓宽。
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