日本东丽开发新热焊接技术 CFRP制造时间比原来缩短9成以上

2月1日，日本东丽集团宣布已开发出一种高速热焊接碳纤维增强塑料 (CFRP)飞机部件的技术，该技术将实现CFRP机身的高速生产和轻量化。东丽计划将推进示范，以期在 2030年后实现商业化，同时进一步扩大CFRP应用。 据东丽预测，受COVID-19影响的全球飞机需求或于2025年复苏，从2030年起对120-240座的下一代飞机的需求应该会很旺盛。热固性CFRP因其使用寿命长和可靠性高而成为飞机主框架的主要结构材料，然而CFRP部件组装所需的粘接和螺栓紧固等复杂工序却成为其瓶颈，使CFRP机身生产效率大大落后于铝合金机身。为满足上述预期的大量需求，有助于提高燃油效率和减重的高效生产技术变得非常重要。

   东丽由此开发了一种热焊接技术，能够在热固性CFRP的表面形成可焊接层，瞬间加热零件表面使其粘合。可以像传统金属焊接一样快速、牢固地连接飞机的热固性CFRP部件。这种技术能够高速装配热固性CFRP零件或热固性和热塑性CFRP零件，而无需粘合剂粘合和螺栓紧固。

在演示验证中，东丽使用可热焊接的热固性CFRP零件组装了一个模拟高速飞行时的飞机基本结构件。东丽证明了对于当前的飞机模型，热焊接结构的接头强度与共固化CFRP结构的接头强度相当，确保了实际应用研究中粘接技术的可靠性。通过确定基本技术概念，新热焊接技术应该可以达到甚至超过铝合金机身的高速生产速率。与铝合金机身相比，应用新热焊接技术的CFRP机身在整个生命周期中减少了二氧化碳的排放。

   据日经新闻网报道，东丽开发出的新热焊接技术，可使未来CFRP部件制造所花费的时间比原来缩短9成以上。同时东丽也已开始与波音合作，通过设在日本的研发中心，将新技术引进到飞机的制造工艺中。