无人机复合材料部件的生产工艺多种多样,每种工艺都有其独特的优势和适用范围。以下是几种主要的生产工艺:
一、热压罐成型工艺
热压罐成型是纤维复合材料应用较多、最为常见的一种成型方式。该工艺将复合材料毛坯、蜂窝夹芯结构或胶接结构用真空袋密封在模具上,置于热压罐中,在真空(或非真空)状态下,利用热压罐内部的高温压缩气体产生压力对复合材料坯料进行加热、加压以完成固化成型。这种工艺的优点在于罐内压力均匀,构件孔隙率较低、树脂含量均匀,且模具相对简单,效率高,适合大面积复杂型面的蒙皮、壁板和壳体的成型。然而,其缺点在于每次固化都需要耗费大量价格昂贵的辅助材料,如真空袋、密封胶条等,同时成型中要耗费大量的水、电、气等能源。

二、HP-RTM(高压树脂传递模塑)工艺
HP-RTM工艺是RTM工艺的优化升级,具有低成本、短周期、大批量、高质量生产等优势。该工艺利用高压压力将树脂对冲混合,并注入到预先铺设有纤维增强材料和预置嵌件的真空密闭模具内,经树脂流动充模、浸渍、固化和脱模,获得复合材料制品。HP-RTM工艺可以生产尺寸公差较小、表面光洁度较好的小型复杂结构零件,实现复合材料零件的一致性。但需要注意的是,其可制造零件尺寸有限,且由于树脂压力高和纤维压实松散,可能会冲刷分散纤维。
三、非热压罐成型工艺(OoA)
非热压罐成型技术是在航空制件中低成本复合材料成型技术,与热压罐成型工艺的主要区别在于材料成型时不需施加外压。这种工艺在降低成本、超大型制件等方面具有明显优势,同时可确保均匀的树脂分布,并在较低的压力和温度下固化。此外,成型模具要求相对热压罐成型模具大大降低,更容易掌控产品的质量。非热压罐成型工艺常适合复合材料零件修补。
四、模压成型工艺
模压成型工艺是将一定量预浸料放入到金属模具的对模模腔中,利用带热源的压机产生一定的温度和压力,使预浸料在模腔内受热软化、受压流动、充满模腔并固化成型的一种工艺方法。这种工艺生产效率较高、制品尺寸准确、表面光洁,尤其对结构复杂的复合材料制品一般可一次成型,不会损坏复合材料制品性能。然而,其缺点在于模具设计与制造较为复杂,初次投入较大。
五、缠绕成型工艺
缠绕成型是一种适用于制备旋转体制品的复合材料成型工艺。该工艺可以制备高性能的旋转体制品,适用于各种增强材料和基体树脂的组合,且生产效率较高。但需要注意的是,其需要使用专门的缠绕设备和模具,设备成本较高;同时制品的形状和尺寸受到一定限制,需要控制好缠绕的规律和树脂注入量。
六、3D打印技术
3D打印技术能够快速加工制造形状复杂的精密部件,无需模具即可实现个性化生产。该技术是将三维模型进行切片处理后,按照预设路径逐层堆叠,最终制备出所需制品。3D打印技术能有效缩短零部件的生产周期,提高材料的利用率,降低制造成本,突破了传统成型方式制备一体式复杂零件的技术障碍。在无人机复合材料部件的生产中,3D打印技术可以用于制造复杂结构的集成化部件,减少组装成本和时间。

综上所述,无人机复合材料部件的生产工艺多种多样,每种工艺都有其独特的优势和适用范围。在实际生产中,应根据具体需求和条件选择合适的生产工艺。