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了解并及时掌握热塑性复合材料制造领域
激光辅助热塑性复合材料自动铺放(LATP-AFP)技术
今年的JEC World,第一天走下来,几个方向的热度很明显:热塑性焊接、热塑性UD带、还有颗粒挤出3D打印。下面聊聊现场看到的东西。
热塑性焊接:势头已经起来
热塑性复合材料焊接是展馆里最热的话题之一,航空航天和汽车两个行业都拿出了实打实的进展。
航空航天Daher + LIST获奖翼肋。最抢眼的是Daher为空客"明日之翼"项目开发的碳纤热塑复材翼肋,这个和卢森堡科学技术研究院合作的项目拿了创新奖。这是一个主结构件,要承担气动外形、刚度和载荷传递,铺了64层,厚度约12毫米,早就不是那种"薄皮"热塑性零件了。项目直接奔着工业化生产去的,成本、重量、碳足迹都做了优化。关键技术有三条:优化设计(用了铺层递减、减少连接面、简化加强筋几何),Daher自己的Direct Stamping®专利工艺(把铺层和模压之间的中间固结省掉了,周期和成本都降了)。LIST的专利红外焊接技术(把子部件快速焊成T形翼肋,不用紧固件,重量又轻了一块)。
航空航天:NLR和多功能机身演示件。
荷兰航空航天中心展出了感应焊和电阻焊:焊接的加强筋,还有焊接的机身段。在多功能机身演示件项目里,他们搞了好几种焊接技术和应用场景:长桁、隔框、角片,传导焊、超声波焊、电阻焊都上了。这说明热塑性焊接正在往大型机身结构的生产成熟度走。
汽车领域:弗劳恩霍夫IWS展示的是用自适应激光加工做界面调控。
把热塑性焊接做上去,粘接强度拉到最高,材料和设计灵活性做到最大,不用粘接促进剂,报废的时候还好拆。IWS现场拿了一根热塑性玻纤梁,上面用自适应激光加工焊了铝件和热塑性件,信号很明显,焊接不光是全复材部件的事,汽车上金属和热塑性混着用一样能焊。
热塑性单向带:供应链全面铺开
几乎所有大材料商的展台上都能看到热塑性单向带。东丽、三菱化学、赫氏这些老牌企业都亮出了热塑性产品线,单向带也在,说明已经从"小众"变成常规品种了。国内供应商,君华、恒博、华砻,在热塑性这块比以前高不少。总体来看,热塑性单向带不再是新鲜玩意儿,而是供应商越来越多、正在规模化的一个产品门类。
颗粒挤出3D打印:几乎每个角落都有,连续碳纤反而冷了
长丝挤出颗粒料3D打印几乎遍地都是,"每个角落都有"。相比之下,连续碳纤维3D打印少了很多,几乎见不着。现在主要跑两个方向:一个是快速做复合材料模具;另一个是自动铺丝-颗粒挤出混合夹芯板。Elecreoimpact的混合面板非常的典型:芯材是3D打印的复杂结构,蒙皮是激光自动铺丝贴的连续纤维,这个方向很明确:打印芯材几何,铺放连续纤维蒙皮,往结构化的夹芯部件走。
总结
JEC World 2026首日,三个趋势很明显:热塑性焊接正从研发走向航空和汽车领域的演示件和生产目标(Daher/LIST翼肋、NLR/MFFD、弗劳恩霍夫IWS都摆出来了);热塑性单向带正在全球材料供应商里规模化铺开;长丝挤出颗粒料3D打印成了增材制造复合材料的主角,大幅面增材制造做模具和自动铺丝-颗粒挤出混合结构是正在冒出来的应用方向。热塑性复合材料和焊接已经不是边角话题,下一代复合材料制造怎么走,业界现在聊的核心就是这些东西。