在歐盟聯合研究和創新計劃清潔航空的資助下，吉凱恩福克（GKN Fokker）與設備供應商馬其頓普里萊普（Mikrosam）采用自動鋪帶技術（AFP）合作開發的一款6米長的熱塑性地板梁，用于貨艙地板的網格結構和客艙地板梁結構（圖1）。此材料采用T700碳纖維（CF）和低熔點聚芳醚酮（LM-PAEK）代替了熱固性復合材料（主要是碳纖維增強環氧樹脂），因此無需高壓釜進行固化成型，減少二氧化碳排放，并采用激光原位連接工藝降低熱塑性結構模塊組裝成本。

 

圖1自動鋪帶技術熱塑性地板梁

Mikrosam的研發的自動纖維鋪放為8軸AFP，該AFP機器包括多模塊化，多材料頭和高溫激光加熱系統，還安裝了用于分切熱塑性預浸料膠帶的模塊。在自動纖維鋪放成型前，首先通過MikroAutomate軟件來模擬AFP機器鋪放過程和優化鋪放工藝參數，在軟件中模擬了設計的層數、鋪放路徑、拖曳落區和可能出現的間隙、重疊、碰撞問題，通過MikroPlace軟件輸出用于生成AFP鋪層過程的機器代碼（圖2）。然后，使用東麗先進復合材料（荷蘭奈弗達爾）Cetex TC1225預浸帶（由碳纖維T700和低熔點聚芳醚酮基體制成）通過AFP機器執行0°，90°和45°的鋪放設計。

 

圖2 MikroAutomate軟件優化地板梁 AFP疊層設計

與此同時，吉凱恩?？诉€開發了一種自動鋪絲+靜壓膜固結工藝（圖3），用于成型長達6米的熱塑性翼梁面蒙皮。首先采用CF/PAEK UD預浸帶自動鋪絲，然后采用氣囊或膜施加靜壓固結成型，該氣囊在高溫下用惰性氣體加壓，膨脹以在沖壓過程中對零件的所有表面施加均勻的壓力。該工藝不僅在推進大型熱塑性復合材料（TPC）機身模塊成型方面發揮了作用，而且還為吉凱恩福克更有效地生產更大的TPC結構模塊奠定了基礎。此工藝消除了真空袋和輔助材料的需求，并將生產周期縮短了80%。

 

圖3 自動鋪絲+靜壓膜固結工藝