泰斯金普突破大尺寸直線型復材部件連續高速纏繞量產技術
2月25日,纖維處理專家英國泰斯金普公司宣布,在大尺寸、直線型復合材料部件的連續高速纏繞技術方面獲得重大突破,推出了新的多軸纏繞設備,滿足工業量產的需要。
新設備專為小曲面、輕角度管狀部件研發,應用產品包括飛機翼梁、防撞擊結構件、管道及其他型材。
新設備采用了靜態芯模的設計理念,環狀纏繞機可1)沿軌道在芯模的線性方向上前后運動;2)以芯模為軸做環繞運動,以此法塑造多變的幾何形狀,與傳統纏繞方法相比優勢頗多。
其一,芯模材料的選擇更加多樣。傳統工藝中,芯模處于高速旋轉狀態,自身材料必須足夠結實且不易發生形變;新工藝中,芯模處于靜止狀態,可以選擇更加經濟適用的材料(例如泡沫和蠟)來生產更大更輕的芯模。纏繞完成后,即便將芯模留置于部件內,也不會對重量產生太多影響。
其二,纏繞機的尺寸不再成為掣肘。傳統工藝中,纏繞機及芯模的尺寸必須與產品尺寸相適配。這意味著想要生產10米長的部件,先要制造出10米長的纏繞機和同等長度下不會因旋轉發生形變的芯模。這樣的門檻讓眾多企業望而生畏;新工藝中,芯模處于靜止狀態,環狀纏繞機可以自由運動,理論上可以通過一次性連續纏繞,生產出任意長度的復材部件。
其三,纏繞速度提升至新的水平。實驗數據表明,在芯模直徑500mm、轉環轉速60圈/分的條件下,新設備樣機的纏繞速率為1kg碳纖維/分鐘。“據我所知,業內尚未有其他能與之匹敵的技術。” 泰斯金普技術經理Andy Whitham表示。
其四,纏繞機可安裝多個轉環,正向/反向同時作業。這意味著可以根據產品需要,以不同纖維角度進行多層纏繞。以之生產的結構與傳統編織結構相比,剛度近似,但褶皺更少。
“如果將之與自動導引運輸車、機器人協作裝載搬運系統和包裝碼垛系統結合在一起,就構成了一個完成的生產單元,直接將纖維加工成為終制品。”
同時,這款新式纏繞設備還能滿足工業4.0的要求,安裝使用應變儀、部件監測系統和射頻識別標簽。










































