重新設計的硬件和優化的CAM軟件， 使得在封閉/復雜幾何形狀中制造精確、無缺陷、薄層疊層成為可能，從而實現更輕、更高效的壓力容器和其他高性能復合材料結構。

薄層或展絲帶預浸料是一種重量極輕、厚度極薄的復合材料預浸料，憑借其減輕重量以及提高高性能結構韌性、抗裂性和抗沖擊性的潛力，正逐漸在航空航天領域得到應用。然而，這些材料的重量低至每平方米15克，厚度僅為0.02毫米，在用于自動纖維鋪放(AFP)工藝時，會帶來嚴重的技術挑戰。例如，由于剛度較低，它們在鋪層過程中容易發生扭曲、起皺和錯位，尤其是在高速加工或在曲面上加工時。

MTorres(西班牙納瓦拉省埃爾奧爾茨托雷斯)通過重新設計其自動纖維鋪放(AFP)頭，解決了這些問題，以確保對薄層材料進行穩定且精確的處理。從卷軸到壓實輥，材料路徑的每一個階段都經過優化，以保持纖維束的完整性并確保鋪放精度。工藝溫度控制也是一個關鍵因素，有助于穩定材料的性能。這些改進對于實現無缺陷鋪層至關重要，尤其是對于那些對張力變化、軌跡曲率和溫度波動高度敏感的材料。

用于復雜幾何形狀的CAM軟件

與此同時，MTorres對其專有的TorFiber CAM軟件(支持并集成于達索系統公司的CATIA中)進行了增強，以支持閉合幾何形狀和自相交路徑。這些功能對于壓力容器等部件至關重要，因為纖維軌跡通常會形成環路并相互交叉。該軟件現在允許工程師生成復雜的鋪層策略，并對帶材路徑進行精確控制，從而實現更好的材料利用和結構優化。

另一個關鍵進展是能夠直接、自動且更敏捷地生成這些軌跡。這簡化了編程過程，減少了為復雜零件準備鋪層所需的時間，使自動纖維鋪放(AFP)技術更適用于工業應用。

與纏繞工藝相比，具有新的靈活性水平

雖然傳統的纏繞工藝已被證明對旋轉對稱零件有效，但自動纖維鋪放(AFP)引入了新的靈活性和控制水平，擴展了設計和性能的可能性。其能力非常適合制造具有封閉或復雜幾何形狀的部件，例如壓力容器和氫氣儲罐：

• 纖維取向的自由度，包括難以通過纏繞技術實現的0o和90o角度。

• 逐束控制，能夠選擇性地添加或切斷單束纖維，從而創建局部增強或結構補丁。

• 多束能力與獨立管理，能夠精確控制每束纖維的進給與切斷，優化生產效率和材料利用率。

• 逐層定制，支持零件各區域的可變厚度和定制化力學性能。

• 無滑點轉向，即使在曲面或不可展平表面上也能確保纖維精確對齊，有助于保持結構完整性和表面質量

這些特性使自動纖維鋪放(AFP)成為滿足高精度、結構效率和設計適應性需求應用的強大工具—尤其是在行業向更先進的復合材料解決方案邁進之際。

未來創新平臺

MTorres 與空中客車(法國圖盧茲)合作，在實際環境中驗證了這些開發成果，成功利用薄層帶材和先進的自動纖維鋪放(AFP)策略對兩個儲罐半體進行了鋪層。這展示了MTorres將技術適應新興行業需求的能力，其開發成果為自動纖維鋪放技術在氫氣儲存及其他高性能復合材料應用領域的更廣泛應用鋪平了道路。

原文《MTorres, Airbus enable next-gen composites via thin-ply AFP》