Cygnet Texkimp公司：增強纖維性能并充分利用

Cygnet Texkimp公司（英國）是一家為汽車、航空航天和風能行業(yè)處理和加工纖維和織物的全球機械制造商。它擁有自動化、機器人、軟件和機電設計方面的各項專家，提供從設計到售后支持的點到點服務，滿足復雜的技術需求。

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集團多元化工程公司的一部分的當前地位，為全球市場提供定制的高性能解決方案（圖1）。

圖1 Cygnet Texkimp生產(chǎn)各種復合材料定制機械

Cygnet Texkimp產(chǎn)品包括壓實機和層壓機、筒子架、纖維拉布機、膠帶和織物分切機、預浸料生產(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目用預浸料機的核心供應商，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)格制造新機器，公司的重點是如何增強纖維性能并充分利用它。

實現(xiàn)高速、復雜形狀的3D纏繞

Cygnet Texkimp采取新舉措的一個例子是為生產(chǎn)復雜形狀的復合材料零件而開發(fā)的機器人高速3D纏繞機。它基于初在曼徹斯特大學（英國）西北復合材料中心開發(fā)的9軸機器人纏繞的概念，設計用于一次鋪層多條絲束，如有需要，每條絲束可達到50k。負責人說：“通過將纏繞機構(gòu)安裝在旋轉(zhuǎn)軸上，我們可以沿著復雜的曲線纏繞多個纖維端部。”。干纖維以高速纏繞是1kg/分鐘），分層形成3D預制件，并注入樹脂以生產(chǎn)復合部件（圖2）。

圖2 采用Cygnet Texkimp 3D纏繞技術制成的碳纖維復合管

另外一個例子是空中客車A380等飛機的燃油供給軟管。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，因此可以纏繞復雜的3D形狀，同時增加環(huán)向強度，生產(chǎn)出更高壓力的軟管，不會泄漏，并大大改善了飛機的維護。與目前的金屬產(chǎn)品相比，這種復合材料燃料進料管線的成本和時間大幅度降低。

另一個潛在的應用是車頂縱梁，這些縱梁是從行李箱延伸到車門上方的發(fā)動機罩的縱向側(cè)梁，車頂與之相連。它們是車輛中的關鍵加強構(gòu)件，但也具有復雜的弧形。相關人員說：“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。”

相關人員指出，這種纖維處理能力正是Cygnet Texkimp所擅長的。他解釋道：“我們繞著零件旋轉(zhuǎn)筒子架。”這種方法的另一個好處是尺寸。目前小可以降到25毫米，可以升到飛機機身。我們可以纏繞的尺寸的限制是目前的機器人設計的有效載荷為250公斤，即16包纖維。”這臺機器目前生產(chǎn)的零件長度可達10米，寬度可達0.5米。

這項技術實際上也創(chuàng)造了一種多軸層壓材料，因為可以一次通過過程中改變纖維纏繞的角度。例如，可以是一個小于30°的低角度，然后用85°環(huán)將其鎖定。

下圖（圖4）是Vardy和他的團隊建設的新預浸料生產(chǎn)線：

圖4 Cygnet Texkimp生產(chǎn)的新型50英寸航空預浸料反向輥涂機