法國圣戈班航宇公司和Roctool公司正在法國波爾多的工廠聯(lián)合為航空、船舶、軍事、通信等各種應用和行業(yè)提供快速復合材料或熱塑性3D編織預制件制造能力。3D自動編織預制層壓技術以及提高固化效率的加熱/冷卻技術為復合材料和熱塑性塑料部件的應用開辟了新的機遇。
圣戈班航宇公司于2018年3月開始應用3D自動化編織預制層壓技術,能夠優(yōu)化部件的性能和重量,同時提高材料利用率。此外,該技術通過快速可復制的3D凈成形制造取代了耗時的手工鋪層,獲得的預成型件可通過液態(tài)熱固性樹脂或在編織過程中摻入熱塑性增強纖維進行固化。
為了加快固化過程(通常為5~10小時),塑料和復材模具加熱和冷卻技術企業(yè)Roctool公司開發(fā)了一種成型系統(tǒng),將復合材料聚合或熱塑性部件的熱壓縮固化效率提高到15~30分鐘,同時將單個模具的生產(chǎn)能力提高50倍。Roctool公司利用其專利的冷熱布局,通過高頻電流流過的柔性感應器在模具表面提供快速均勻的加熱,并通過具有充分湍流流速的標準冷卻通道實現(xiàn)有效冷卻。
這兩種技術的結(jié)合提高了制造速度,并為需要復合材料或熱塑性部件的客戶提供了應用窗口。同時,這兩種技術都極大地改善了環(huán)境足跡。例如,編織技術不會產(chǎn)生任何浪費(平均節(jié)省30%的材料),也不需要任何冰箱來儲存原材料(在傳統(tǒng)復合材料行業(yè)中,預浸料在-18℃下儲存一年)。此外,與每條生產(chǎn)線對應50噸CO2的傳統(tǒng)烘箱循環(huán)相比,快速感應系統(tǒng)可節(jié)省高達50%的能量(千瓦時)。