【航空航天】空客多功能機身演示器熱塑性復合材料焊接項目

 空客公司正在進行中的最重要的熱塑性復合材料焊接項目是多功能機身演示器(MFFD)的焊接(圖1),由Clean Sky 2資助。這個A320型機身段直徑4米,長8米,一旦上下兩部分焊接在一起,將成為世界上最大的熱塑性復合材料結構。

 

圖1 空客多功能機身演示器(MFFD)的多種焊接技術

 

下半部分由GKN Fokker主要負責,由SAM|XL(荷蘭代爾夫特)負責組裝,于2022年10月底交付給空客。SAM|XL設備有多個機械臂和一個大型龍門式焊接機器人。如圖2所示,第一步是將縱梁準確的定位和焊接在曲面機身蒙皮上。龍門式焊接機器人末端執行器配備了吸盤,可以將縱梁精確地放置在蒙皮上。它還配備了一臺超聲波點焊機,以便將縱梁固定到位。

GKN Fokker隨后使用1米長的熱傳導焊接工具對縱梁進行焊接。金屬工具采用感應加熱,這種即時、均勻的加熱通過縱梁底部層合板進行,以熔化縱梁-蒙皮焊接界面處的基體。之后,兩個L形縱梁也被焊接到機艙地板。

 

圖2 縱梁與機身蒙皮焊接

 

利用超聲波點焊將Clips焊接在桁架和蒙皮上(圖3),其用于連接桁架和蒙皮的部件,總量達250個。之后,將floor grid與桁架進行傳導焊接。

 

圖3 超聲波點焊焊接Clips

 

圖4 電阻焊接桁架至蒙皮上