德国Fraunhofer IWS开发激光工艺连接CFRTP飞机部件

近期，德国弗劳恩霍夫材料与光束技术研究所（ Fraunhofer IWS ）在新型生态飞机建造概念方面取得了重要进展。作为欧盟“洁净天空2”计划的一部分，“多功能机身样件”项目旨在评估热塑性复合材料在飞机机身结构中的潜在应用。该项目利用热塑性树脂的可焊接性，减少了机身紧固件的使用，为碳纤维增强热塑性复合材料（CFRTP） 结构 部件的无缝连接提供了概念验证。

该项目由 Fraunhofer IWS 粘接与纤维复合技术部主管 Maurice Langer博士团队 采用 CONTIjoin 自动化激光焊接工艺， 首次成功实现了大体积热塑性飞机CFRP结构的长缝焊接，即将 CFRTP上下机身半壳体连接在一起。除了节省劳动力外， 还可以大幅降低机身重量，减少原材料消耗，提高工艺效率。这将使未来商用飞机的生产将变得更快、更环保和更具竞争力。

CONTIjoin工艺是指CO2激光技术和高动态光束整形技术的结合，可实时控制激光功率以保持连接区域的温度恒定。同时，它能够自动调整光束形状。

大幅减轻机身重量 该项目成果，大幅降低了机身重量，标志着采用CFRTP制造飞机结构件取得了里程碑式进展。挑战在于选择使用的PAEK是一种具有相对较高热变形温度的热塑性工程塑料，如果采用传统制造工艺，通常耗能且成本高昂。为此， Fraunhofer IWS与项目合作伙伴空中客车公司合作开发了一种新型非热压罐生产工艺，实现了复合材料卓越的强度性能。

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