自動鋪絲技術及其在A350制造過程中的應用

（中航復合材料有限責任公司，北京 101300）

復合材料具有輕質、高強、結構功能一體化和設計制造一體化等優點，尤其是碳纖維增強復合材料的應用，可有效減輕飛機結構重量，提高燃油效率和飛機可靠性。隨著材料技術和自動化制造技術的日趨成熟，復合材料在飛機上的應用突飛猛進，應用范圍越來越廣，用量越來越大，尤其是在大型客機上的應用，以空客A350為代表的大型雙通道寬體客機復合材料用量已經占到機體結構重量的53%，整個機身、機翼結構幾乎全部采用了碳纖維復合材料（圖1），航空復合材料時代已經來臨[1-3]。

復合材料用量的大幅提升離不開自動化制造技術的強力支撐，尤其是自動鋪絲技術。自動鋪帶技術解決了飛機小曲率機翼、尾翼等翼面類復合材料結構的制造問題，將飛機的復合材料用量提升到結構重量的25%左右；而自動鋪絲技術解決了大曲率機頭、中機身、后機身、機翼大梁等復雜結構的制造問題，將飛機的復合材料用量提升到機體結構重量的50%左右，已經成為復合材料工程化應用的里程碑。自動鋪絲技術能有效降低生產成本，提高生產效率，有利于復合材料構件質量的可靠性和穩定性，經濟效益顯著，已經成為機身結構制造的典型工藝。大型客機A350的機身結構、機翼等（圖2）已全部采用自動鋪絲技術進行制造[4-6]。

自動鋪絲技術

1 自動鋪絲技術原理

自動鋪絲技術是指在多坐標自動鋪絲機的控制下，鋪絲頭將多束預浸絲束通過放卷、導向、傳輸、壓緊、切割、輥壓等功能在壓輥下集束成帶，并按照計算機規劃的軌跡進行鋪層的自動化鋪放。……