20年來，在位于英國(guó)班伯里（Banbury）地區(qū)的“復(fù)合材料卓越中心”，柯林斯宇航集團(tuán)（Collins Aerospace）一直致力于開發(fā)、改進(jìn)和生產(chǎn)纖維纏繞產(chǎn)品。纖維纏繞是一種自動(dòng)化以及可控性和重復(fù)性都很高的工藝，用來生產(chǎn)高性能輕量化管狀產(chǎn)品。因?yàn)槭亲詣?dòng)化工藝的原因，所以部件的成本主要取決于樹脂和纖維的成本，尤其在用到高韌性預(yù)浸帶的時(shí)候更是如此。材料生產(chǎn)分多個(gè)階段，裁切好的預(yù)浸帶的成本會(huì)影響整體成本，與纖維和樹脂相比，最多可高達(dá)5倍。
柯林斯宇航一直在投資、生產(chǎn)高韌性帶和預(yù)浸料，在保證韌性的同時(shí)不影響部件的最終性能。絲束預(yù)浸料的工藝路徑已被開發(fā)，并得到了優(yōu)化，一條條同等厚度的高粘度樹脂與干絲束相結(jié)合。通過施加剪切力和壓力，可一次性讓樹脂抵達(dá)絲束中的各纖維之間，并且不會(huì)對(duì)纖維造成操作損傷。這種工藝非常高效，可快速商業(yè)化生產(chǎn)高韌性預(yù)浸料，實(shí)現(xiàn)多絲束同時(shí)浸漬。該連續(xù)工藝省卻了底紙和冷卻步驟。采用這種絲束預(yù)浸料，可節(jié)省部件成本，且不會(huì)影響材料及最終制品的機(jī)械性能。利用傳統(tǒng)纖維纏繞工藝，該材料可用來生產(chǎn)耐受性傳動(dòng)軸、支撐軸以及拉桿等產(chǎn)品。
為評(píng)估損傷容限，測(cè)試件被纏在一個(gè)六軸的機(jī)器人纖維纏繞設(shè)備上。這些管狀樣品會(huì)進(jìn)行沖擊后壓縮強(qiáng)度性能評(píng)估，旨在證明是否符合商業(yè)材料要求。另外，機(jī)械性能測(cè)試范圍同時(shí)涉及小樣和部件，從而證明了在拉伸強(qiáng)度和剛度控制方面的改進(jìn)。材料并沒有顯示纖維束有彎曲變形的跡象，在絲束厚度上具有一致性，孔隙率也比市場(chǎng)上的材料更低。
這種全新的絲束預(yù)浸料將在不斷發(fā)展的應(yīng)用中得到適用，將被用于生產(chǎn)一系列堅(jiān)韌的軸承和支撐件。
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