航空復(fù)合材料構(gòu)件制造技術(shù)與發(fā)展趨勢探討

陳寧

摘要：隨著我國航空事業(yè)的不斷發(fā)展，航空方面的材料生產(chǎn)也逐漸增多，各種新的復(fù)合材料開始出現(xiàn)在航空領(lǐng)域當(dāng)中，極大的促進(jìn)了航空事業(yè)的發(fā)展。在當(dāng)前的社會發(fā)展中，為了進(jìn)一步促進(jìn)航空事業(yè)的飛速發(fā)展，就必須要不斷的加強(qiáng)航空復(fù)合材料的制造。目前，航空復(fù)合材料構(gòu)建制造技術(shù)不斷提升，相關(guān)的體系也不斷完善，為航空事業(yè)的發(fā)展提供了新的支持。本文通過對航空復(fù)合材料構(gòu)建制造技術(shù)進(jìn)行研究，對其未來的發(fā)展趨勢進(jìn)行了相關(guān)的探討，希望能夠?yàn)楹娇帐聵I(yè)的發(fā)展提供一定的參考。

關(guān)鍵詞：航空;復(fù)合材料構(gòu)建;制造技術(shù);發(fā)展趨勢

引言

我國對于航空事業(yè)一直都是非常重視，隨著我國航空事業(yè)的快速發(fā)展，我國對于航空復(fù)合材料的應(yīng)用也不斷增加，因此，進(jìn)一步提高航空復(fù)合材料構(gòu)建技術(shù)就顯得非常有必要。在飛機(jī)的制造中，對于復(fù)合材料的使用范圍十分廣泛，因此，復(fù)合材料制造的技術(shù)直接影響著航空事業(yè)發(fā)展，為了保證我國未來航空事業(yè)的飛速發(fā)展，就需要加強(qiáng)對于航空復(fù)合材料構(gòu)建技術(shù)的研究，從而不斷提高相關(guān)技術(shù)研究，為航空事業(yè)進(jìn)步提供更多支持。

一、航空復(fù)合材料構(gòu)建制造技術(shù)分析

（一）零件構(gòu)造成形技術(shù)

在航空材料制造中，要保證材料的可利用性，就必須利用零件成形成型技術(shù)，這種技術(shù)主要用于對一些常見的航空材料的制造，尤其是在一些具有彎度和曲度的零件制造上，經(jīng)常會使用到零件成型技術(shù)。

（二）RTM零件成形技術(shù)

RTM零件成形成型技術(shù)也是針對復(fù)合零件生產(chǎn)中的重要技術(shù)，又稱為樹脂轉(zhuǎn)移技術(shù)。RTM零件成形技術(shù)的主要的優(yōu)勢就是能夠很好的體現(xiàn)環(huán)保作用，對于零件生產(chǎn)者的身體健康能夠起到一定的保護(hù)作用，同時(shí)生產(chǎn)成本較低，生產(chǎn)的產(chǎn)品在應(yīng)用過程中質(zhì)量能夠得到很好的保證。在航空材料制造中通過RTM零件成形技術(shù)能夠制造大型零件，在航空發(fā)展中的應(yīng)用范圍十分廣泛。該技術(shù)一般應(yīng)用在飛機(jī)艙門和檢查口蓋等的制造當(dāng)中。

（三）RFI技術(shù)

RFI技術(shù)又被稱為是樹脂浸漬技術(shù)，是進(jìn)行復(fù)合材料制造中的零件成形技術(shù)，主要的方式還是依靠傳統(tǒng)的袋壓成形，一般制造的零件比較簡單，比如雷達(dá)天線罩等一些曲面形狀的零件。

（四）纖維纏繞技術(shù)

纖維纏繞技術(shù)主要就是將纖維進(jìn)行浸漬，然后纏繞在芯軸上。該技術(shù)在航空復(fù)合材料的制造中應(yīng)用范圍也較廣，同時(shí)及時(shí)發(fā)展時(shí)間長，具有一定的可靠性，經(jīng)常用在復(fù)合材料自動化成型制造中[1]。通過纖維纏繞技術(shù)制造的零件材料一般硬度較強(qiáng)，質(zhì)量比較輕便，具有較強(qiáng)的隔熱性能和抗腐蝕性。

二、預(yù)形件制造技術(shù)

（一）縫合技術(shù)

在航空復(fù)合材料的制造中，縫合技術(shù)能夠通過縫合機(jī)將不同的纖維進(jìn)行連接，然后通過多次的固化，形成類似于紡織類的材料，具有一定的韌性，能夠很好的應(yīng)用在航空飛機(jī)的制造和維護(hù)當(dāng)中。

（二）縱向加強(qiáng)技術(shù)

在航空復(fù)合材料構(gòu)建制造中，縱向加強(qiáng)技術(shù)能夠進(jìn)行三維增強(qiáng)復(fù)合材料的制造，這種材料的性能極強(qiáng)，能夠?yàn)楹娇诊w機(jī)的安全性能進(jìn)行更好的補(bǔ)充，通過縱向加強(qiáng)技術(shù)，能夠進(jìn)一步提高材料的強(qiáng)度和韌性，在使用中通常和縫合技術(shù)結(jié)合使用，從而進(jìn)一步提高材料的抗裂性能。

（三）三維異型整體機(jī)織

這種技術(shù)是一種比較完善的航空應(yīng)用技術(shù)，能夠使用在負(fù)荷材料的制造中。該技術(shù)生產(chǎn)的產(chǎn)品整體性能較強(qiáng)，使用的級別相對較高，能夠幫助航空飛機(jī)解決滲漏和飛機(jī)連接相關(guān)的問題，進(jìn)一步提升飛機(jī)的質(zhì)量。

（四）編制技術(shù)和針織技術(shù)

編制技術(shù)和針織技術(shù)在航空復(fù)合材料的制造中主要用在結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜的預(yù)形件的制造中，能夠進(jìn)一步提升材料銜接部位的穩(wěn)定性，但是在具體的使用中往往會受到飛機(jī)設(shè)備等各方面的限制，因此使用的機(jī)會較少。

三、層板和蜂窩結(jié)構(gòu)制造技術(shù)

（一）層板結(jié)構(gòu)制造技術(shù)

航空飛行中，對于復(fù)合金屬層板的應(yīng)用方面比較多，不同的應(yīng)用對于具體法人要求不同，產(chǎn)生的作用也不同，同時(shí)對于技術(shù)的處理和后續(xù)流程都存在一定的不同，在應(yīng)用中需要特別的主要。

（二）蜂窩結(jié)構(gòu)制造技術(shù)

蜂窩結(jié)構(gòu)制造技術(shù)在航空材料制造中具有比較特殊的作用，主要是因?yàn)槠渲圃斓牟牧显诮Y(jié)構(gòu)方面存在一定的特殊性。該技術(shù)生產(chǎn)的材料必須具有極強(qiáng)的抗壓能力，在使用的過程中不能產(chǎn)生變形和斷裂等情況，同時(shí)還能為航空器起到較強(qiáng)的隔熱功能，降低航空器飛行過程中的噪音，同時(shí)提升抗震性能。

四、航空復(fù)合材料構(gòu)建制造技術(shù)的未來發(fā)展趨勢

（一）零件成形技術(shù)

在零件成形技術(shù)中，雖然包含的技術(shù)種類比較多，但是不同的技術(shù)在航空復(fù)合材料制造中的重點(diǎn)內(nèi)容是不同的[2]。就目前的發(fā)展來看，RTM技術(shù)還存在一定的不足，需要進(jìn)一步提升。纖維纏繞技術(shù)需要在未來的發(fā)展中不斷地提高自動化生產(chǎn)的水平，從而積極減少生產(chǎn)成本，同時(shí)適當(dāng)?shù)臄U(kuò)大應(yīng)用的范圍，為航空事業(yè)的發(fā)展提供更多的支持。

（二）預(yù)形件制造技術(shù)

在預(yù)形件生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展中，要不斷的促進(jìn)縫合技術(shù)的發(fā)展，縫合技術(shù)的材料生產(chǎn)具有較好的強(qiáng)度，同時(shí)抗裂能力強(qiáng)，韌性強(qiáng)，能夠?yàn)楹娇詹牧系陌l(fā)展提供更多的幫助，未來的發(fā)展前景良好。縱向加強(qiáng)技術(shù)在未來發(fā)展中對于航空復(fù)合材料的制造作用也會進(jìn)一步增強(qiáng)，發(fā)展速度將不斷加快。三維異形整體編制技術(shù)在應(yīng)用中要更加注重對于一些復(fù)雜的構(gòu)建進(jìn)行生產(chǎn)，不斷提升自身的生產(chǎn)效率，激發(fā)自身的潛力。但是目前，預(yù)形件制造技術(shù)大部分關(guān)鍵技術(shù)被美國壟斷，我國在這方面要想取得突破，需要不斷加大研究，攻克關(guān)鍵技術(shù)。

（三）層板和蜂窩結(jié)構(gòu)制造技術(shù)

層板和蜂窩結(jié)構(gòu)制造技術(shù)在未來航空發(fā)展中具有非常良好的前景，通過層板和蜂窩結(jié)構(gòu)制造技術(shù)，能夠結(jié)合航空發(fā)展的具體情況進(jìn)行材料的更換，從而提高層板的性能。未來，在人造衛(wèi)星和航空飛機(jī)的制造中，都能夠加強(qiáng)對于層板和蜂窩結(jié)構(gòu)制造技術(shù)的應(yīng)用，同時(shí)還可以在軍用運(yùn)輸機(jī)以及無人飛機(jī)的制造中利用層板和蜂窩結(jié)構(gòu)制造技術(shù)，不斷提高飛行器的性能。

五、結(jié)束語

總的來說，要想進(jìn)一步促進(jìn)我國航空事業(yè)的發(fā)展，就必須要加強(qiáng)相關(guān)零件制造技術(shù)的研究。我國要積極的借鑒國外的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，加強(qiáng)創(chuàng)新，進(jìn)一步提升航空產(chǎn)品的性能，促進(jìn)相關(guān)技術(shù)的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1] 陳麗鳳 . 航空復(fù)合材料制造技術(shù)及發(fā)展趨勢探討 [J]. 裝備制造技術(shù)，2020（08）：80-81+92.

[2] 何凱，李成龍，龔志紅，袁喆 . 航空復(fù)合材料構(gòu)件精確制造技術(shù)探討及應(yīng)用 [J]. 航空制造技術(shù)，2020（09）：101-105.