【图文工艺详解】使用碳纤维编织布和RTM工艺制造共固化机翼结构

Hawthorn Composites 通过采用低成本材料、液体灌注和新颖的制造方法来提供高价值的复杂复合材料。与传统的预浸料和高压釜固化组件相比，这种组合显着降低了劳动力和材料成本，同时保持了结构完整性和重量中性。

他们展示了使用编织碳纤维套管和环氧树脂的树脂传递成型制造共固化控制的优势。

首先，将编织的双轴干碳纤维套拉过三个智能工具中的每一个，以创建纯粹的网和控制表面的部分结构。

智能工具被固定在一起以防止移位，然后预成型的干碳纤维面被固定在每个智能工具界面上。

智能工具被固定在一起，以防止移位

接下来，将 2 层称为 QISO 的准各向同性碳纤维织物放入模具中，以形成控制面的下蒙皮。面纱可以附着在织物的外部，以帮助树脂和空气传播。

2层准各向同性碳纤维织物，称为QISO，放置在模具中，形成控制表面的下蒙皮。

然后，他们将放置的智能工具放入下层皮肤顶部的模具中，并将一层上层皮肤织物拉到工具的顶部。接下来，将多个定制成型的面条放入控制面的后缘并由下层皮肤密封。最后，将上层皮肤的第二层拉到第一层上并固定到位。

最后，将上层皮肤的第二层拉过第一层并固定到位。

现在铺设完成，他们开始合模。他们将翻盖模具的上半部分放在下半部分上并用螺栓固定。接下来，他们连接第一组端板，称为中间密封板。

开始合模

一旦这些用螺栓固定，真空袋就会被拉过每个智能工具并密封到中间密封板上。这种设置在内部工具腔和干燥的碳纤维预制件之间提供了真空和压力屏障。这将使他们能够在整个过程中保持真空和压力。

真空袋通过每个智能工具并密封到中间密封板

真空袋固定好后，将第二组端板称为压板附在模具上。这将允许模具的内部腔被加压到75 psi的压力，从而在模具内部产生类似反向自动高压釜的效果。

压力板，附在模具上

接着开始注射过程。将模具放入烤箱中并连接管道以进行灌注。他们将两条树脂出口管线和一条树脂入口管线连接到模具上。他们将使用轻树脂转移模塑制造控制面。接下来，预热模具和树脂并注入树脂以完全浸湿碳纤维预制件。完成后，出口管和入口管关闭，让加压的智能工具产生流体静力力，以在固化过程中巩固预成型件和空隙。

模具被放入烤箱，并通过管道进行灌注

固化完成后，他们从烤箱中取出模具并拆卸端板。接下来从每个腔体中取出真空袋，然后用较低的力从固化的复合材料部件中取出现在具有弹性的智能工具。

从每个腔体中取出真空袋

弹性智能工具以较低的力从固化的复合材料部分提取出

取出后，将每个智能工具放入预热的成型模具中，固定成型模具的上盖，将真空袋拉过智能工具并密封到模具上，通过抽真空将智能工具的几何形状复位。一旦冷却，现在坚固的智能工具就可以开始下一个生产周期了。

提取后，每个智能工具被放入预热的重整模具，通过真空过程重置智能工具的几何形状。然后智能工具准备开始下一个生产周期

使用本工艺中展示的技术组合，与传统的预浸料和高压釜固化组件相比，智能工具、低成本的原材料和树脂转移模塑使设计和制造低成本的复合部件具有结构完整性和重量中性。

共固化机翼结构完成

将该制造方法与行业标准的预浸料和高压釜固化制造方法进行比较，通常比基线节省 20-50% 的成本。

Hawthorn Composites 利用干碳纤维、树脂灌注和新型制造方法来制造复杂几何形状的复合材料零件，这些零件在性能和质量上与基准制造方法相同，而且成本显著降低。

资料来源：JEC GROUP