先进拉挤C型梁预成型方案研究

超长桁梁类复合材料构件可用以预浸料为原材料的先进拉挤成型工艺(Advanced Pultrusion,ADP)实现低成本、高效率生产。先进拉挤预成型阶段是将带状坯料连续折弯变形为指定截面的过程。本文基于先进拉挤生产C型截面长桁,建立预变形分析模型,确定模具最优长度为1100 mm,设计变形约束截面曲线有效地约束了纤维变形过程,提出以张力控制为基础的预成型方案对变形模型进行修正,计算结果显示放料端高度为50.9375 mm时纤维变形路径差最小,使其由2.42‰下降至1.22‰,并以此设计预成型模具及张力控制装置;研究了BA3202预浸料树脂流变特性及凝胶特性,确定了预成型100℃、热压180℃、保温60 min的拉挤成型工艺参数;拉挤试验过程中预浸料表面无褶皱堆积,拉挤制件折弯效果良好,角区表面质量高,金相观察制件内部铺层纤维无屈曲,表明工艺参数设置合理,预成型方案可行。

复合材料自动铺放表面缺陷检测技术研究进展

先进树脂基复合材料已成为航空航天领域的热门材料,自动铺放技术是其自动化成型的代表性技术。然而在自动铺放过程中,由于设备精度、轨迹规划、预浸料质量等原因可能会出现各种缺陷,如间隙、搭接和扭转,缺陷不仅会影响构件质量,还会因为需要人工检测导致生产效率难以提高,因此对铺放过程中的缺陷进行自动检测就显得极为重要。本文首先简要介绍了缺陷的成因和影响,然后从不同检测方式出发,介绍了基于红外热成像技术、图像识别技术、轮廓扫描技术等的检测方案和应用,最后对自动铺放表面缺陷检测技术的发展趋势进行了展望。