【摘要】随着航空航天事业的不断发展，各种复合型材料纷纷进入人们眼帘，为航空航天事业保驾护航。复合材料构件的制造技术水平关系到材料的性能，目前，制造技术正在不断完善，并取得可观的成绩。本文主要对航空复合材料构件制造技术与发展趋势进行探讨，旨在为业内人士提供相应参考。

【关键词】航空；复合材料；制造技术；发展趋势

【中图分类号】V19 【文献标识码】A 【文章编号】1009-5624（2019）03-0001-02

1 引言

在航空事业蓬勃发展的今天，各种复合材料的应用频率不断提高。在一架飞机中，大部分会采用复合材料，复合材料的技术水平将直接决定航空领域的发展。我国航空复合材料制造技术还有待提高，因此，加强对复合材料制造技术的研究很有必要。

2 航空复合材料构件制造技术分析

2.1 零件成形技術

在航空符合材料构件制造技术中，零件成形技术是一种十分常见的制造手段，主要用于航空航天弯管类零件和饭金零件等各种零件加工。

2.1 RTM成形技术

RTM成形技术又指树脂转移模塑成形。该技术的优势在于保护环境，制造成本低，加工形成的材料质量有保证，节省大量装配环节。利用RTM成形技术可以制造双面大型的整体件，强度高，应用范围非常广泛，常用于制造舱门、检查口盖、大型RTM件之中。

2.2 RFI工艺

RFI工艺又称为树脂浸渍技术，是一种复合材料成型技术。RFI工艺主要是利用传统的真空袋压成形手段进行加工，其特色在于使用预浸料树脂体系。RFI工艺常用于制造雷达天线罩等并不复杂的曲面构件[1]。

2.3 纤维缠绕技术

纤维缠绕技术主要是将纤维束进行充分浸渍，再将其缠绕到芯轴之上。纤维缠绕技术应用范围比较广泛，发展相对成熟，可用于复合材料自动化成形制造中。纤维缠绕技术制造的材料强度很高，质量轻便，具有良好的耐腐蚀性与隔热性。

2.4 自动铺带和自动铺丝技术

自动铺带技术主要是利用数控技术对有隔离衬纸进行一系列处理，实现对复合材料的制动化制造。自动铺丝技术适应结构更加复杂的零件生产，降低材料消耗。

3 预形件制造技术

3.1 缝合技术

缝合技术主要是利用缝合机将纤维织物不同部位充分连接，进行多次固化，从而制作成纺织类材料。

3.2 纵向加强技术

纵向加强技术可以制造出性能极强的三维增强复合材料。该技术主要应用在固化之前或者过程之中，借助销棒与层板的连接实现材料制造。纵向加强技术可以提高材料的强度与韧性，通常会将其与缝合技术相结合，保证材料的抗断裂能力更上一层楼。

3.3 三维异型整体机织

三维异型整体机织是一种相对比较完善的技术，可用于复合材料与纤维织物复合材料制造。三维异型整体机织生产的产品性能良好，符合力学要求，级别较高，可以有效解决渗漏、连接等问题。

3.4 编织与针织

编织与针织通常用于制造结构比较复杂的预形件。虽然能够增强衔接部分的稳固性，但还是会受到设备等方面的制约。

4 层板及蜂窝结构制造技术

4.1 层板结构的制造技术

在航空飞行器中的复合金属层板主要是应用厚度较小的金属板与纤维织物融合制作而成。由于要求不同，作用不同，相应的处理方式、工艺技术、铺贴流程等内容亦会发生改变，层板性能也会随之变化。

4.2 蜂窝结构制造技术

蜂窝结构制造技术生产的复合材料是蜂窝式，其材料的材质结构特殊，具有很强的抗压能力，不会轻易变形和断裂，具有优越的隔热性能，有效降低噪音，抗震性能良好[2]。首先，要将金属制造成蜂窝形状，再将其用两个金属板固定，夹住即可。

5 航空复合材料构件制造技术发展趋势

5.1 零件成形技术发展趋势

在零件成形技术中包含的技术种类较多。就发展趋势来看，RTM成形技术主要解决的问题是树脂分布不均匀、较大空隙、低纤维含量。纤维缠绕技术在不断发展的过程中，要提高自动化生产水平，降低生产成本，可以扩大应用范围。自动铺带和自动铺丝技术需要面向多铺放头铺带机、超声切割等方向发展，能够实现智能化监测，使系统得到进一步优化。由于自动化铺丝和铺带的应用范围比较广泛，飞机的尾翼与机身制造均离不开这一技术，因此，自动铺带和自动铺丝技术具有积极的发展前景。

5.2 预形件制造技术发展趋势

缝合技术生产的材料可塑性极强，强度大，具有良好的抗剪切能力与抗疲劳能力，韧性一流，质量轻便，物美价廉，因此，其发展前景比较乐观。目前，缝合技术主要是由美国研发，我国需要在此基础之上进一步提高产品的连接强度。纵向加强技术更有发展潜力，不会受到材料的尺寸与厚度制约，这一技术将会成为航空飞行器制造的关键手段。三维异型整体机织需要侧重生产结构更加复杂的整体织物。编织、针织工艺虽然比较普通，但其重要性不容忽视。目前，编织、针织工艺已经实现自动化加工。随着三维编织机不断发展，编织、针织工艺的自动化生产水平会不断提高，生产效率也可以得到保证，其在飞机制造中将会具备巨大的发展潜力与应用价值。

5.3 层板及蜂窝结构制造技术发展趋势

纤维增强金属层板中的材料复合程度很高，根据纤维的排列方式可分成两种：单向纤维与多向纤维增强金属层板。纤维增强金属层板中纤维的强度很高，可有效保证层板的承载力，耐高温，性能稳定。因此，层板及蜂窝结构制造技术具有广泛的发展前景。层板结构制造技术可结合不同的情况随时更换材料，提高层板性能。蜂窝结构制造技术广泛用于航天飞机、人造卫星、宇宙飞船、卫星等各个方面，因此，该技术的发展前景会更加不可限量，未来可用于大型军用运输机、无人机等机体制造。蜂窝结构的材料可以在不同情况下调整材料，使结构性能发生改变。

6 结语

总之，航空复合材料构件制造技术水平将直接关系到我国航空航天事业发展。与发达国家相比，我国的复合材料制造技术还存在一定欠缺， 因此，为了提高制造技术水平，要积极吸取国外精华，不断创新，放眼世界，加强技术研究，进一步提高航空产品竞争力，使我国航空复合材料的制造水平迈向新的台阶。

【参考文献】

[1]陈丽凤.航空复合材料制造技术及发展趋势探讨[J].装备制造技术，2017（08）：80-81+92.

[2]何凯，李成龙，龚志红，袁喆.航空复合材料构件精确制造技术探讨及应用[J].航空制造技术，2017（09）：101-105.