【杨超凡专辑】现代航空复合材料制造工艺：纺织碳纤维-RTM-智能芯模

多年来，预浸料和热压罐固化一直是航空航天和国防复合材料部件使用的技术。Spintech Holdings Inc.（美国俄亥俄州，森雅）及其制造部门 Hawthorn Composites（Xenia），正试图证明可以通过使用现有技术（如树脂灌注和编织干纤维预制件）以新的方式制造更具成本效益、劳动密集度更低的航空复合材料零件。 Spintech 最初由 Cornerstone Research Group （美国俄亥俄州Miamisburg）分拆出来，专注于开发其创新的智能模具形状记忆聚合物模具技术，该技术由可重复使用多达100 个生产周期的可重构气囊、堵头或芯轴组成。2010 年该公司成立后的头几年，Spintech 主要由 Spirit AeroSystems（美国堪萨斯州威奇托）提供资金，这使该公司能够扩大其技术规模，以可能制造具有共固化框架、长桁和蒙皮的单通道商用小飞机机身。

2015 年，Spintech 扩展到更广泛的航空航天市场，并于 2016 年改变了其智能工具技术的制造流程。克雷格·詹宁斯（Craig Jennings）表示：“我们从需要专用金属模具组来制造智能工具的树脂转移模塑工艺，到能够用真空辅助树脂转移模塑制造智能工具，并在循环之间使用同一模具组来改造智能工具”，Spintech 总裁兼首席执行官：“这减少了部署智能工具约 40%的资本成本，因此从成本承受能力的角度来看，它确实为我们打开了一个更广阔的市场。从那时起，我们一直在增长。”

除了智能工具之外，Spintech 还扩展到终端使用组件的制造领域，最近成立了制造部门 Hawthorn Composites，并与 a＆P Technology（美国俄亥俄州辛辛那提）合作供应编织产品，这一举措得到了巩固，以及代顿大学研究所（美国俄亥俄州代顿 UDRI），负责开发和供应使用定制纤维铺设或技术缝制工艺制造的纤维预制件。

在过去几年中，Spintech 已经证明，RTM 和 VARTM 工艺，结合智能工具和使用自动化技术制造的干纤维预制件，可以用于航空航天、国防和其他市场中更具成本竞争力的最终用途组件。

克雷格·詹宁斯（Craig Jennings）表示：“使用干碳纤维包覆或定制纤维预成型件和树脂灌注，我们可以显著降低材料成本和劳动力需求，并且与预浸料、热压罐固化部件相比，我们能够以相同的重量甚至更少的重量提供相同的质量。我们认为这才是未来十年市场的发展方向。”说。“我们正在倾听客户的意见，以利用市场的发展方向和客户的发展方向，定位这个部门。”

迄今为止，Spintech 已经证明了 RTM 和VARTM 在各种部件上的成本效益，包括最近的飞机机翼和进气道。

多年来，Spintech 为小型飞机和无人机（UAV-unmanned aerial vehicles）提供了基于预浸料、热压罐固化的机翼和控制表面的智能工具解决方案。考虑到预浸料和热压罐固化的高成本，该公司认识到这是一种可以利用 RTM 与智能工具和编织预制件结合的优势的应用。为了证明这一技术和过程，Spintech 最近根据用于全尺寸客户项目的设计建造了一架小型战术无人机机翼演示器。该演示器也将符合大型飞机控制面的适当尺寸和复杂性（“新 A320”扰流板、襟翼采用类似工艺制造）。