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国内外复合材料工艺设备发展述评之缠绕成型

放大字体  缩小字体 发布日期:2024-07-29 15:44:33    浏览次数:212    评论:0
导读

缠绕成型技术作为复合材料成型工艺中的重要一环,近年来在国内外均取得了显著的发展。该技术通过将预浸料或预浸带按照预定的轨迹

缠绕成型技术作为复合材料成型工艺中的重要一环,近年来在国内外均取得了显著的发展。该技术通过将预浸料或预浸带按照预定的轨迹缠绕在芯模上,经过加热、加压等工艺手段固化成型,具有生产效率高、材料利用率高、成本低等优点,广泛应用于航空航天、船舶、汽车、体育器材等领域。本文将从国内外两个维度,对复合材料工艺设备中的缠绕成型技术进行详细述评。

国外缠绕成型技术发展概述

在国外,缠绕成型技术的研究起步较早,已经形成了完整的产业链和技术体系。欧美等发达国家在缠绕成型设备的研发和制造方面处于领先地位,推出了众多高精度、高效率、高自动化的缠绕成型设备。

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1.设备高精度与高效率:国际知名企业和研究机构,如美国泰斯金普公司(Cygnet Texkimp)推出的高速3D纤维缠绕系统,能够生产具有非线性中轴和多样化截面的复合材料部件,极大提高了生产效率和产品质量。这些设备采用先进的数控技术和机器人技术,实现了对缠绕轨迹的精确控制和调整,确保了产品的精度和一致性。

2. 技术智能化与自动化:随着智能化技术的发展,国外缠绕成型设备逐渐向智能化、自动化方向迈进。例如,北马其顿麦科罗公司(MikroSAM)开发的辅助机器人纤维缠绕自动生产线,从内衬输送、装卸内衬或缠绕好的工件,到固化为成品,全程自动化进行,显著降低了人工成本,提高了生产效率。

3. 材料多样化与工艺创新:国外缠绕成型技术不仅局限于传统的纤维材料,还不断尝试和应用新型材料,如芳纶纤维等。同时,在工艺上也不断创新,如采用干法缠绕技术,缠后包覆基体树脂,提高了产品的抗扭强度和耐久性。

国内缠绕成型技术发展概述

相比国外,国内在缠绕成型技术的研究和应用方面虽然起步较晚,但近年来也取得了长足的进步。国内企业和研究机构在引进国外先进技术的基础上,通过消化吸收和自主创新,推出了一系列具有自主知识产权的缠绕成型设备和工艺。

1. 技术引进与消化吸收:早期,国内主要通过引进国外先进的缠绕成型设备和技术,如北京251厂在20世纪60年代引进的卧式纤维缠绕机和哈尔滨玻璃钢研究院引进的立式缠绕机等,逐步建立起自己的缠绕成型技术体系。这些设备的引进为国内缠绕成型技术的发展奠定了坚实基础。

2. 自主研发与创新:随着技术的不断积累和市场需求的扩大,国内企业和研究机构开始加大自主研发力度,推出了一系列具有创新性的缠绕成型设备和工艺。例如,上海万格复合材料技术公司综合五家德国公司和三家国内公司技术,成功开发了机器人纤维缠绕气瓶自动生产线,并出口到日本等国际市场。

3. 产业链完善与市场推广:近年来,国内复合材料产业链不断完善,从原材料供应、设备制造到产品应用,形成了较为完整的产业链条。同时,国内企业在市场推广和品牌建设方面也取得了显著成效,提高了产品的知名度和竞争力。

国内外缠绕成型技术对比分析

尽管国内在缠绕成型技术方面取得了显著进步,但与国外先进水平相比仍存在一定差距。主要表现在以下几个方面:

1. 设备精度与稳定性:国外缠绕成型设备在精度和稳定性方面普遍优于国内设备。这主要得益于国外在数控技术、机器人技术等方面的深厚积累。国内企业在这些方面仍需加强技术研发和创新,提高设备的精度和稳定性。

2. 自动化与智能化水平:国外缠绕成型设备在自动化和智能化方面处于领先地位。国内企业虽然也在积极推进自动化和智能化建设,但整体水平与国外相比仍有一定差距。未来,国内企业应加大对自动化和智能化技术的研发和应用力度,提高设备的自动化程度和智能化水平。

3. 材料研发与工艺创新:国外在新型材料的研发和应用方面具有明显优势。国内企业虽然也在积极尝试和应用新型材料,但在材料研发和工艺创新方面仍需加强。只有不断创新和突破,才能满足市场对高质量、高性能复合材料产品的需求。

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未来发展趋势与建议

展望未来,国内外缠绕成型技术将继续向高精度、高效率、高自动化、高智能化方向发展。为了推动国内缠绕成型技术的持续发展和应用推广,本文提出以下建议:

1. 加强技术研发与创新:国内企业应加大在缠绕成型技术方面的投入力度,加强与高校和研究机构的合作与交流,推动技术创新和成果转化。同时关注国际先进技术的发展动态及时引进和消化吸收先进技术提高国内缠绕成型设备的整体水平。

2. 提高设备精度与稳定性:设备精度和稳定性是缠绕成型产品质量的关键因素。

 
(文/小编)
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