科创中国

1.课题来源及背景本项目属于黑龙江省科技计划项目,所属技术领域为工业高新技术领域/先进制造技术,哈尔滨市科技局推荐,哈尔滨飞机工业集团有限责任公司为项目依托方。项目规定研究周期为2年,起止时间从2009年12月到2011年12月。项目研究总经费400万元,其中省拨经费100万元、单位自筹资金300万元。由于哈飞公司引进的一步法自动铺带设备对铺带材料的工艺性要求高,增加了国产碳纤维预浸带材料研制难度,研究进度延迟。经过多次试验和调整,2012年底全面完成了国产碳纤维预浸带材料的改进和工艺试验件验证。2013年10月完成了项目验收准备工作。2.技术原理及性能指标复合材料由于自身具有的重量轻、性能优异的突出特点,已经成为近年来世界航空工业发展最为迅速的领域之一。复合材料用量的多少,已经成为衡量飞机性能优异的重要指标之一。世界复合材料制造技术已经进入了机械化、自动化、数字化、低成本化制造的阶段。自动铺带技术是目前世界上自动化、数字化程度最高的航空复合材料构件制造技术之一,可实现复合材料构件制造的低成本、自动化、数字化、高性能、高精度、高效率。主要技术指标：1)孔隙率≤6%(面孔隙率);2)厚度公差±5%;3)制件含胶量35±5%;4)加筋条位置精度±1.5mm;5)典型结构铺层中预浸布纤维取向角度±1度;6)拼接间隙0～2mm;7)采用自动铺带技术比手工铺层产品减重15%,设计周期减少30%。3.技术的创造性与先进性本项目突破了复合材料机身或机翼蒙皮加筋结构制造技术瓶颈,为国产大飞机大面积应用复合材料奠定了基础,提升了国产民用大飞机的先进性和国际竞争力,并能够带动哈尔滨市复合材料产业的发展。4.技术的成熟程度、使用范围和安全性本项成果技术成熟、科学、合理,可操作强,并已获得国家发明专利受理,拥有自主知识产权。5.应用情况及存在的问题将研究中取得的成果应用于国产大飞机部分试验件和国外转包项目的研制。6.历年获奖情况无7.成果简介①针对国产预浸料的特点,通过工艺研究以及工艺验证件的研制,优化了自动铺带速度、压力、温度等关键工艺参数,突破了国产预浸料自动铺放技术瓶颈,为国产铺带预浸料在大飞机上的应用奠定了技术基础。②国内首次提出了多路径预浸带铺放的技术路线,并通过了大型加筋壁板和大尺寸多腔壁板的验证。③通过对自动铺带铺层工艺及复合材料成型工艺的研究,提出了Ω型加筋壁板典型结构,突破了Ω型加筋壁板成型的关键技术,形成了Ω型加筋壁板典型结构成型工艺。④国内率先建立了自动铺带设计、工装、编程、工艺、无损检测的标准体系。