自动铺放技术最早起源与美国,第一台数控龙门式铺带机由美国Vought公司于20世纪60年代研制成功,主要用于铺放F16战斗机的复合材料机翼部件,1989年Cincinnati Milacron公司设计出第一台自动铺丝机,欧洲也从20世纪90年代开始研制自动铺放设备,目前主要的制造厂商有法国Coriolis公司和西班的M-Torres公司
经过几十年的发展,欧美国家的自动铺放技术得到了快速提高并日趋成熟,完成了自动铺带机和自动铺丝机的研制、并且能够满足热固性预浸料、`热塑性预浸料和干纤维的自动铺放。并结合专业的路径规划仿真软件,极大程度地提高了自动铺放的精度与效率,拓展了复合材料在航空航天、风力发电、汽车制造、体育用品等领域的广泛应用
自动铺丝
路径规划规划-仿真-铺层制造
路径规划
上机铺放制造
复材自动铺丝制造全流程展示
1.设计铺层信息
根据复材构件几何特点,考虑力学性能设计要求,合理设计自动铺丝铺层信息,包括:方向基准、参考方向线、铺层角度、轨迹起始点、边界及铺层工艺设定信息等
2. 路径规划-满铺性、连续性
进行铺层纤维丝束的路径规划,并在路径规划中添加材料信息(丝束宽)、工艺约束(丝束数量、转弯半径)
3.辅助路径规划及路径信息生成
依据制造现场工况环境生成空中连接等辅助路径,以及轨迹工艺信息输出。
4.自动铺丝路径后置处理及仿真
将轨迹信息导入后置仿真软件中,进行设备姿态计算,纤维丝束铺放仿真,检查设备碰撞、关节可达及铺放可行性仿真。