黃炎 張小輝 孫朝海

摘 要：為了研究自動鋪放過程中干纖維工藝參數(shù)對復(fù)合材料剪切性能的影響，分析了不同干纖維鋪放工藝參數(shù)對層合板樣件層間剪切性能的影響．結(jié)果表明：在給定參數(shù)范圍內(nèi)，絲束張力對剪切性能的影響最大；隨著絲束張力的增大，纖維展平效果得到提升，剪切性能增強；而隨著絲束張力的繼續(xù)增加，纖維斷裂幾率增大，剪切性能降低．結(jié)合正交試驗Ｌ９（３３）方法確定優(yōu)選的鋪放工藝參數(shù)為：絲束張力４Ｎ，壓緊力２００Ｎ，鋪放速度１００ｍｍ／ｓ，此時復(fù)合材料試件的剪切性能得到明顯提升．

關(guān) 鍵 詞：干纖維；自動鋪放；復(fù)合材料；層間剪切強度；絲束張力；壓緊力；鋪放速度；工藝參數(shù)

中圖分類號：ＴＨ１６２ 文獻標(biāo)志碼：Ａ 文章編號：１０００－１６４６（２０２３）０２－０１６８－０５

隨著自動鋪放技術(shù)在航空復(fù)合材料構(gòu)件整體化制造中的占比越來越重，采用預(yù)浸帶作為鋪放材料的自動鋪放技術(shù)日漸成為滿足大型復(fù)合材料構(gòu)件制造要求［１－２］的首選工藝．然而受預(yù)浸料帶寬、工藝質(zhì)量和鋪放路徑軌跡的限制［３－４］，機身框架、飛機尖角整流罩等大曲率構(gòu)件在鋪放過程中非常容易產(chǎn)生褶皺，甚至有些拐角或直角特征根本無法鋪放［５］．傳統(tǒng)預(yù)浸帶式纖維鋪放工藝中，為了防止發(fā)生樹脂基體交聯(lián)反應(yīng)失效，預(yù)浸帶需要在低溫下儲存且儲存壽命僅約為６個月，同時預(yù)浸帶在鋪放過程中，高粘度樹脂會對鋪放設(shè)備造成污染，損害設(shè)備壽命．上述問題極大阻礙了復(fù)合材料制構(gòu)件性能的進一步發(fā)揮與應(yīng)用［６－１１］．干纖維自動鋪放技術(shù)優(yōu)勢顯著，能夠很好地克服上述問題，將大大推進復(fù)合材料制造水平的提升并具有較大應(yīng)用價值．