热塑性复合材料自动纤维铺放装备技术

来源：复合材料学报杂志2016年第6期北京时间：

作者：宋清华, 肖军, 文立伟, 王显峰, 潘杰, 黄晓川,

摘要：基于热塑性复合材料(TPC)自动纤维铺放(AFP)原位固结技术, 开展热塑性复合材料AFP装备技术研究, 分析AFP平台的功能需求, 提出平台总体规划方案, 设计开发热塑性复合材料自动铺丝头, 并提出预浸纱张力控制方案、精确送纱及温度闭环控制方案。在此基础上, 设计AFP系统可行性验证实验, 证明方案的可行性和平台的实用价值。结果表明:本实验平台针对热塑性复合材料铺放特点, 优化张力与铺放速度匹配, 实现预浸纱动态恒张力铺放, 确保成型构件质量; 实验平台调控铺放速度与送纱协调, 实现精确定位, 保障成型构件尺寸; 建立了铺放速度与加热功率、热流分布关系, 实现高精度温度场分布控制。虽AFP成型构件的力学性能比热模压成型构件的力学性能低约20%, 但为热塑性复合材料AFP装备技术的广泛应用奠定了基础。

关键词：热塑性复合材料, 自动纤维铺放, 原位固结, 控制方案, 力学性能,