量体定制大飞机 国产自动铺丝机诞生记(2)
“先找准粘合剂,即预浸料,将‘丝’粘在一起,制成1500米长的预浸丝束;在保证高速长距铺放时,按设计精准裁剪,使不等宽的丝束不变形。”冯长征说。
风雨十载。2019年,技术人员相继攻克了“丝束送进裁断以及铺放的张力、温度、压力、精度”关键技术。
前后14年,他们成功走出一条自主研发之路。
3年,成功应用于飞机制造
2019年,为适应国产飞机量产的迫切需求,航空工业制造院大力实施管理创新,整合各专业课题组,搭建起一支独立的铺丝机研发团队。
完成工程化应用,艰辛一如既往。
已交付的铺丝机,在“丝束送进裁断”工序中,有一个关键工具——裁刀。
裁刀十分袖珍,长18毫米、宽8毫米、厚0.8毫米,大小约为小手指甲盖的一半。
为研发这把袖珍裁刀,团队技术骨干马志涛足足耗时两年。
不同于一块平板,飞机大曲率异形构件,表面凹凸不平、薄厚不一。
“要达到设计要求,必须对高速铺放的预浸丝束设置裁断程序,快速实行‘裁’或‘不裁’。”孙年俊说。
这好比弹奏一支乐曲。同一时刻,按与不按哪个琴键,必须根据“乐谱”瞬间决断。
铺放速度每分钟30米,同一时刻,毫秒级内,十几把裁刀要按各自的指令舞出自己的动作。裁慢、裁错、“藕断丝连”、不同步、跟不上铺放速度……哪个环节出问题,都会导致停机,造成铺放质量缺陷。难!
选什么材质的刀?硬度多少合适?断的方式是裁、剪还是斩?动作响应多少毫秒?种种难题接踵而至。
“针对一个个难啃的骨头,我们进行的计算、试验常以数千次计。”马志涛说。
一次次失败,一次次重来。
历经两年攻坚,匹配丝束裁切参数的裁刀最终研发成功。前面丝束裁断后,后续丝束重复送达精度达±2毫米。
一把袖珍裁刀,仅是研制铺丝机六大难题中的一关。
“3年来,研发团队先后解决了铺丝设备位置失准、速度失恒、张力失稳、断丝失离(分而不离)、算法失灵等多个难题,终于让我们自主研制的高端自动铺丝机能够成功应用于飞机制造。”孙年俊说。
看着科研现场内即将交付的自动铺丝机,李志强信心满怀地说:“我们将持续提升航空制造装备技术,始终心系国之大者,实现更多高端装备自主化、国产化。”
(责编:杨曦、陈键)
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