进军热塑复材制造技术 意大利 莱昂纳多(Leonardo)-2
本文摘要（由ai生成）：
这篇文章主要介绍了莱昂纳多（Leonardo）和 CETMA 在复合材料制造方面的创新技术。其中，重点介绍了感应焊接和 SQRTM 技术在 TPC 组件连接和飞机窗框生产中的应用。通过使用感应焊接进行原位固结，他们可以实现快速加热和冷却，并以可控的方式施加压力。而 SQRTM 技术则可以在 OOA 方法下使用已合格的材料和预浸料，生产出无缺陷的部件，同时减少固化时间。此外，文章还提到了莱昂纳多（Leonardo）的 2030 年研发总体规划，包括启动莱昂纳多实验室，招聘研究人员等。
用于现场固结的感应焊接
帕达指出： “ 感应焊接对复合材料来说非常有趣， 因为它可以很好地调节和控制温度，快速加热并精确控 制。 ” 。“ 与莱昂纳多（Leonardo） 合作， 我们开发了 感应焊接来连接 TPC 组件。但现在我们正在考虑使用 感应焊接进行原位固结（ISC-in-situ consolidation）的 TPC 胶 带。为此， 我们开发了一种新的碳纤维胶带， 可以使用 专用机器通过感应焊接快速加热。该胶带使用与商用胶 带相同的基质材料，但具有不同的结构， 可以改善电磁 加热。我们正在优化机械性能， 但也在考虑流程， 试图 满足不同的需求，例如如何通过自动化实现成本效益处理。”
他指出， 使用 TPC 胶带很难以良好的生产率实现ISC 。“ 为了将其用于工业生产，你必须更快地加热和冷 却， 并以一种非常可控的方式施加压力。因此， 我们决 定使用感应焊接来加热一小部分区域，只加热我们正在 固结材料的区域，但使层压板的其余部分保持低温。 ” 帕达说，用于组装的感应焊接具有更高的 TRL 。“
使用感应加热进行原位固结似乎非常具有挑战性 — 目前没有其他原始设备制造商或分级供应商公开这 样做。“是的，这可能是一种颠覆性的技术， ” 科瓦利 亚说。“ 我们已经为这台机器和材料申请了专利。我们 的目标是开发一种可以与热固性复合材料相媲美的材 料。许多人已经尝试过用 TPC 进行 AFP（自动铺丝）， 但必须进行第二步固结。这在几何结构、成本、循环时 间和零件尺寸方面都是一个很大的限制。我们确实可能 会改变航空零件的生产方式。 ”
除了热塑性塑料， 莱昂纳多（Leonardo） 还继续关 注 RTM 技术。 “ 这是我们与 CETMA 合作的另一个领 域，并在旧技术的基础上获得了新开发的专利，在本例 中为 SQRTM 。 同样合格的树脂转移模塑（SQRTM- Same qualified resin transfer molding） 最初由 Radius Engineering（美国 犹他州盐湖城）开发。” 科瓦利亚说：“采用热压罐外 （OOA-out-of-autoclave）方法，使我们能够使用已经合格的 材料， 这一点很重要。 ” 。“ 它还使我们能够使用具有 众所周知的性能和质量的预浸料。我们已经使用这项技 术设计、演示并申请了飞机窗框的专利 。 ”
尽管新冠肺炎，CETMA 仍继续致力于莱昂纳多 （Leonardo） 项目，图中显示了使用 SQRTM 生 产飞机窗户结构以实现无缺陷部件，并与传统 RTM 技术相比加快了预成型。因此， 莱昂纳多 （Leonardo） 获得了用网状复合材料部件取代复 杂金属部件的能力，无需进一步加工
帕达指出：“ 这也是一项较老的技术，但如果你上 网，你就找不到关于这项技术的信息。” 。“ 重要的是， 我们再次使用分析模型来预测和优化工艺参数。有了这 项技术，我们可以获得良好的树脂分布， 没有干燥区域 或树脂堆积，空隙率接近零。我们可以生产高结构性能， 因为我们可以控制纤维含量，这项技术可以用于生产复 杂的形状同样的材料也适用于热压罐固化，但采用 OOA 方法， 但您也可以决定使用快速固化树脂，将循环时间缩短至几分钟。 ”
科瓦利亚指出：“ 即使使用目前的预浸料， 我们也 减少了固化时间。” 。“ 例如，与 8-10 小时的正常热压 罐循环相比，对于窗框等零件，我们可以使用同样合格 的树脂转移模塑（SQRTM- Same qualified resin transfer molding） 实现 3-4 小时。热量和压力直接施加在零件上，加热的 质量更小。此外， 在热压罐中与空气相比加热液态树脂 更快， 零件质量出众， 这是一个优势， 尤其是对于复杂 形状。没有返工 、 零空隙和卓越的表面质量， 因为工具 是控制它的，而不是真空袋。 ”
前瞻性的、基于技术的未来
莱昂纳多（Leonardo） 正在一系列丰富多样的技术 中进行创新。由于技术的快速发展， 它认为对高风险研 发（低 TRL）的投资对于开发未来产品所需的新技术至 关重要，这超出了它在当前产品中已经维持的增量（短 期）开发。这种短期和长期战略的结合结合在莱昂纳多 （Leonardo）的 2030 年研发总体规划中，这是一个可持 续和有竞争力的公司的统一愿景。
作为该计划的一部分， 它将启动莱昂纳多实验室， 这是一个致力于先进研究和技术创新的国际企业研发 实验室网络。2020 年，该公司将在米兰、都灵、热那亚、罗马、那不勒斯和塔兰托开设首批六个莱昂纳多实验室， 并正在招聘 68 名具有以下领域技能的研究人员（莱昂 纳多研究员）：36 个人工智能和自主智能系统职位，15 个大数据分析职位， 6 个高性能计算职位， 航空平台电 气化 4 个，材料和结构 5 个， 量子技术 2 个。 莱昂纳多 （Leonardo ） 实 验 室 将 扮 演 创 新 前 哨 和 莱昂纳多 （Leonardo） 未来技术的创造者的角色。
值得注意的是， 莱昂纳多（Leonardo） 在飞机上商 业化的技术也可能在其陆地和海洋部门得到应用。
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注：参见原文， 《 Leonardo and CETMA: disrupting composites for
lower cost and environmental impact 》 2020.7.23
杨超凡 2024.3.2
