用于多軌道鋪設(shè)可變纖維角度的TowPregs的設(shè)施(來源:ifw)
在TowPregRod項目中,位于斯塔德的制造技術(shù)和機床研究所(IFW)正在集中研究纖維復合材料技術(shù)領(lǐng)域的自動鋪設(shè)技術(shù)。在這里,研究人員正在優(yōu)化輕量化航空棒的生產(chǎn)。其目的是在一個連續(xù)的過程中加工TowPregs,以生產(chǎn)CFRP夾層棒。
通過將沿棒縱向軸線的單向碳纖維加固和斜向排列的角度層結(jié)合起來,可以擴大CFRP夾層棒的應(yīng)用范圍。單向CFRP層主要改善了沿棒材軸線的拉伸和壓縮性能,而有角度的層帶來了扭轉(zhuǎn)剛度的增加。帶有角度層的棒材還可以承受更高的內(nèi)部壓力,因此適用于高壓下的介質(zhì)引導應(yīng)用。
對于航空航天領(lǐng)域的自動鋪帶,使用的是預浸漬碳纖維帶,即所謂的預浸漬。一個更具成本效益的替代方案是預浸漬纖維束,也稱為Prepregs,然而,它的尺寸變化較大。
在該項目中,Schütze公司負責按照桿子的方向沉積纖維束的過程。然后,在專門開發(fā)的多軌道鋪設(shè)單元的幫助下,給桿子提供角度位置,該單元由兩個旋轉(zhuǎn)的軌道載體組成。鋪設(shè)單元的數(shù)量取決于棒材直徑和所需的纖維角度。該系統(tǒng)是模塊化的,可以根據(jù)棒的配置進行調(diào)整。計劃是生產(chǎn)直徑為15至80毫米、角度為30至85°的抗扭剛度棒材。沉積后,棒材在壓力和溫度下進行在線固化。
在該項目中獲得的關(guān)于Preprejs加工的知識可以被納入到預浸漬粗紗的成本高效、魯棒性好的鋪設(shè)系統(tǒng)的開發(fā)中。這將使Prepregs的應(yīng)用范圍擴大到其它小批量產(chǎn)品,這些產(chǎn)品到目前為止一直由濕式層壓工藝主導。