Cygnet Texkimp公司：增強(qiáng)纖維性能并充分利用Cygnet Texkimp公司（英國(guó)）是一家為汽車、航空航天和風(fēng)能行業(yè)處理和加工先進(jìn)纖維和織物的全球?qū)I(yè)機(jī)械制造商。它擁有自動(dòng)化、機(jī)器人、軟件和機(jī)電設(shè)計(jì)方面的各項(xiàng)專家，提供從設(shè)計(jì)到售后支持的點(diǎn)到點(diǎn)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(chǎng)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(shí)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(xiàng)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(diǎn)是如何增強(qiáng)纖維性能并充分利用它。實(shí)現(xiàn)高速、復(fù)雜形狀的3D纏繞Cygnet Texkimp采取新舉措的一個(gè)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)。它基于最初在曼徹斯特大學(xué)（英國(guó)）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(jì)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Vardy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(gè)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(gè)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(shí)增加環(huán)向強(qiáng)度，生產(chǎn)出更高壓力的軟管，不會(huì)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(shí)間大幅度降低。另一個(gè)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(dòng)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。Vardy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。”圖3 Cygnet Texkimp的高速3D纏繞技術(shù)利用了該公司在纖維處理方面的專業(yè)知識(shí)，使筒子架圍繞零件旋轉(zhuǎn)，同時(shí)能夠有效地拓寬大型結(jié)構(gòu)，如風(fēng)葉。
Vardy指出，這種纖維處理能力正是Cygnet Texkimp所擅長(zhǎng)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(gè)好處是尺寸。目前最小可以降到25毫米，最大可以升到飛機(jī)機(jī)身。我們可以纏繞的尺寸的唯一限制是目前的機(jī)器人設(shè)計(jì)的有效載荷為250公斤，即16包纖維。”這臺(tái)機(jī)器目前生產(chǎn)的零件長(zhǎng)度可達(dá)10米，寬度可達(dá)0.5米。這項(xiàng)技術(shù)實(shí)際上也創(chuàng)造了一種多軸層壓材料，因?yàn)榭梢砸淮瓮ㄟ^過程中改變纖維纏繞的角度。例如，可以是一個(gè)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(duì)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)
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來源：Ginger Gardiner, CompositesWorld
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原文始發(fā)于微信公眾號(hào)（艾邦高分子）：零廢料！英國(guó)Cygnet Texkimp公司：實(shí)現(xiàn)高速、復(fù)雜形狀的纖維3D纏繞
