张洋，姚锋，郑广强，郑晓然，黄威



国产T800级碳纤维/双马来酰亚胺复合材料自动铺丝工艺适应性技术研究

张洋，姚锋，郑广强，郑晓然，黄威

（中航复合材料有限责任公司，中航工业复合材料技术中心，北京 101300）

针对国产T800级碳纤维双马来酰亚胺复合材料开展自动铺丝工艺适应性试验研究，利用国内首台大型高架桥式自动铺丝设备作为试验平台，通过优化铺放速度、加热功率、铺放压力等工艺参数，实现国产材料的稳定性自动铺放。试验结果表明，首层铺放时，选择铺放压力500 N，铺放速度10%（1.2 m/min），加热功率40%（600 W）；第二层及后续铺层铺放时，选择铺放速度70%（8.4 m/min），加热功率10%（150 W），通过多批次铺放试验测试，铺放效果良好，满足复合材料自动铺丝工艺成型要求，为后续试验件的铺放奠定基础。

复合材料；自动铺丝；铺放速度；加热功率

1 研究背景

目前，国外军用及民用航空飞行器主承力结构已经成熟应用高模中强碳纤维（T800）增强的复合材料[1]，大量应用T800级碳纤维复合材料可以有效实现航空飞行器的结构轻质、耐腐蚀、长航时等关键技术指标，取得了良好的减重收益。例如，美国波音公司的大型商用客机B787大量应用T800级碳纤维复合材料[2]，燃油效率提高15%，取得了可观的经济效益。现阶段航空器复合材料主承力结构制造主要采用自动化工艺成型，特别是复杂结构适宜采用自动铺丝工艺成型[3-6]。因此，为了推动国产T800级碳纤维增强双马来酰亚胺复合材料在主承力部件的应用，实现复杂结构部件的自动化铺丝工艺成型，有必要在前期开展国产材料的铺放适应性研究，优化国产材料自动化铺放工艺参数，为后续稳定铺放及参数优化实现技术积累。……