热塑性复合材料自动铺放过程中红外加热技术研究

宋清华; 刘卫平; 肖军; 陈萍; 杨洋; 陈吉平

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热塑性复合材料自动铺放过程中红外加热技术研究

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摘要

为保证热塑性预浸料树脂基体在自动铺放(automated fiber placement,AFP)过程中充分熔融,实现热塑性复合材料(thermoplastic composites,TPC)逐层“原位固结”成型,自动铺放成型过程中需精确控制预浸料的加热温度.针对自动铺放过程中铺放速率会在较大范围内变动的特点,本工作提出一种高速率响应的红外线辐射加热技术.通过对红外热源与铺层间能量传输过程的分析,提出红外加热过程中动态恒温控制方程,建立热源辐射强度与铺放速率之间的匹配关系.基于热塑性复合材料自动铺放实验平台,构建红外加热恒温控制系统,该系统采用前馈控制方式,根据动态恒温控制方程,制定相应控制策略,实现对预浸料加热过程中温度的精确控制.实验结果表明自动铺放过程中使用红外加热恒温控制系统满足变速工况下恒温加热要求,且铺放成型实验件的压缩强度及层间剪切强度均接近模压成型实验件.

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来源
《材料工程》 |2019年第1期|77-83|共7页
作者
宋清华; 刘卫平; 肖军; 陈萍; 杨洋; 陈吉平;
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作者单位

上海飞机制造有限公司;

上海201324;

上海飞机制造有限公司;

上海201324;

南京航空航天大学材料科学与技术学院;

南京210016;

上海飞机制造有限公司;

上海201324;

上海飞机制造有限公司;

上海201324;

上海飞机制造有限公司;

上海201324;

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原文格式 PDF
正文语种 chi
中图分类非金属复合材料;制造工艺过程及设备;
关键词
热塑性复合材料; 自动铺放; 红外加热; 前馈控制; 原位固结;

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