Cygnet Texkimp公司：增強(qiáng)纖維性能并充分利用

Cygnet Texkimp公司（英國）是一家為汽車、航空航天和風(fēng)能行業(yè)處理和加工纖維和織物的全球機(jī)械制造商。它擁有自動化、機(jī)器人、軟件和機(jī)電設(shè)計方面的各項專家，提供從設(shè)計到售后支持的點到點服務(wù)，滿足復(fù)雜的技術(shù)需求。

該公司借鑒了其在紡織品方面的悠久歷史-Texkimp成立于1974年-以及其作為Cygnet集團(tuán)多元化工程公司的一部分的當(dāng)前地位，為全球市場提供定制的高性能解決方案（圖1）。

圖1 Cygnet Texkimp生產(chǎn)各種復(fù)合材料定制機(jī)械

Cygnet Texkimp產(chǎn)品包括壓實機(jī)和層壓機(jī)、筒子架、纖維拉布機(jī)、膠帶和織物分切機(jī)、預(yù)浸料生產(chǎn)線、材料處理解決方案等。 過去五年來，Cygnet Texkimp一直是支持重大航空航天項目用預(yù)浸料機(jī)的核心供應(yīng)商，該公司能夠?qū)①Y源投入到自主的研發(fā)中，按照自己的規(guī)格制造新機(jī)器，公司的重點是如何增強(qiáng)纖維性能并充分利用它。

實現(xiàn)高速、復(fù)雜形狀的3D纏繞

Cygnet Texkimp采取新舉措的一個例子是為生產(chǎn)復(fù)雜形狀的復(fù)合材料零件而開發(fā)的機(jī)器人高速3D纏繞機(jī)。它基于初在曼徹斯特大學(xué)（英國）西北復(fù)合材料中心開發(fā)的9軸機(jī)器人纏繞的概念，設(shè)計用于一次鋪層多條絲束，如有需要，每條絲束可達(dá)到50k。負(fù)責(zé)人說：“通過將纏繞機(jī)構(gòu)安裝在旋轉(zhuǎn)軸上，我們可以沿著復(fù)雜的曲線纏繞多個纖維端部。”。干纖維以高速纏繞是1kg/分鐘），分層形成3D預(yù)制件，并注入樹脂以生產(chǎn)復(fù)合部件（圖2）。

圖2 采用Cygnet Texkimp 3D纏繞技術(shù)制成的碳纖維復(fù)合管

另外一個例子是空中客車A380等飛機(jī)的燃油供給軟管。這些軟管目前是通過焊接多段鈦管制成的，這使得它們?nèi)菀装l(fā)生泄漏，因此可以纏繞復(fù)雜的3D形狀，同時增加環(huán)向強(qiáng)度，生產(chǎn)出更高壓力的軟管，不會泄漏，并大大改善了飛機(jī)的維護(hù)。與目前的金屬產(chǎn)品相比，這種復(fù)合材料燃料進(jìn)料管線的成本和時間大幅度降低。

另一個潛在的應(yīng)用是車頂縱梁，這些縱梁是從行李箱延伸到車門上方的發(fā)動機(jī)罩的縱向側(cè)梁，車頂與之相連。它們是車輛中的關(guān)鍵加強(qiáng)構(gòu)件，但也具有復(fù)雜的弧形。相關(guān)人員說：“我們可以將這些纖維纏繞成一塊，在需要的地方（例如A柱和B柱連接的地方）局部增加厚度，只需在該區(qū)域纏繞更多的纖維即可。”

相關(guān)人員指出，這種纖維處理能力正是Cygnet Texkimp所擅長的。他解釋道：“我們繞著零件旋轉(zhuǎn)筒子架。”這種方法的另一個好處是尺寸。目前小可以降到25毫米，可以升到飛機(jī)機(jī)身。我們可以纏繞的尺寸的限制是目前的機(jī)器人設(shè)計的有效載荷為250公斤，即16包纖維。”這臺機(jī)器目前生產(chǎn)的零件長度可達(dá)10米，寬度可達(dá)0.5米。

這項技術(shù)實際上也創(chuàng)造了一種多軸層壓材料，因為可以一次通過過程中改變纖維纏繞的角度。例如，可以是一個小于30°的低角度，然后用85°環(huán)將其鎖定。

下圖（圖4）是Vardy和他的團(tuán)隊建設(shè)的新預(yù)浸料生產(chǎn)線：

圖4 Cygnet Texkimp生產(chǎn)的新型50英寸航空預(yù)浸料反向輥涂機(jī)