飛機(jī)制造中大量使用的復(fù)合材料

零件在我們的生活當(dāng)中可謂無(wú)處不在，因?yàn)樗菢?gòu)成機(jī)械的基本元件。生產(chǎn)零部件的方式也是多種多樣，常見(jiàn)的方式有3D打印、機(jī)械加工等。

在生活中提到編織，首先想到的是織毛衣、織麻袋、編竹簍等。它們盡管形狀、用途各異，但其編織原理都是一樣的。其實(shí)飛機(jī)上的很多零件也是編織出來(lái)的。

隨著科技的發(fā)展，如今飛機(jī)制造中大量使用復(fù)合材料。而復(fù)合材料是由一束束的纖維組成，纖維就好比一根根絲線，飛機(jī)上的零件也能像織衣服一樣被編織出來(lái)。

飛機(jī)的不同部位對(duì)零件的形狀要求也有所不同。飛機(jī)的很多零件需呈現(xiàn)“桶”狀或“管”狀結(jié)構(gòu)，因此在制造零件之前會(huì)靈活選擇所需要的模具，然后進(jìn)行編織，并根據(jù)實(shí)際的強(qiáng)度需要進(jìn)行第二層甚至更多層的編織，從而達(dá)到理想厚度。

但剛編織完成的織物像毛衣一樣柔軟且具有縫隙，因此還需對(duì)織物進(jìn)行后續(xù)的膠液浸漬，讓膠液填滿纖維間的縫隙，并在膠液固化時(shí)發(fā)生反應(yīng)，從而使得整個(gè)織物變得非常堅(jiān)硬。

由于編織模具賦予了零件所需的外形，因此在浸膠固化后零件便可從模具上被直接取下，也可將編織完成的織物從一個(gè)模具移至另一模具上進(jìn)行膠液浸漬、固化定型，從而形成所需的各類編織復(fù)合材料零件。

編織的復(fù)合材料是一個(gè)整體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，紗線或纖維束在空間中相互交織，因其內(nèi)部縱橫交織，從而增加了傳力路徑，相較于傳統(tǒng)的單向?qū)雍蛷?fù)合材料而言具有更加優(yōu)異的抗沖擊損傷性能。

與傳統(tǒng)金屬材料相比，編織的復(fù)合材料實(shí)現(xiàn)了顯著的減重效果，其重量只有相同鋼結(jié)構(gòu)重量的五分之一。因此編織復(fù)合材料是制作承力結(jié)構(gòu)復(fù)合材料的理想預(yù)制件。

此外，編織工藝是一個(gè)低成本高效率的技術(shù)，編織復(fù)合材料零件也憑借其優(yōu)異的力學(xué)性能及良好的可設(shè)計(jì)性等特性，被越來(lái)越廣泛地應(yīng)用于航空領(lǐng)域。預(yù)計(jì)未來(lái)也將在汽車、民用基礎(chǔ)設(shè)施以及醫(yī)療器械等更多領(lǐng)域顯示出其巨大的潛力。

審核編輯 ：李倩