碳纤维复合材料/钛合金一体化装配制孔缺陷与抑制策略

昂贵的碳纤维复合材料构件制孔不仅是最繁重的工序之一，而且加工时极易产生毛刺、撕裂和分层等无法修补的致命缺陷，为此生产中一直沿用落后、低效的"细分工序"手工作业。为发展碳纤维复合材料大型薄壁构件柔性装配技术，更面临着要求复合材料与金属支撑件装配过程无缺陷一体化制孔的挑战。本课题以碳纤维复合材料和钛合金材料的一体化装配制孔为研究对象，从碳纤维材料加工毛刺等缺陷产生机理与表征方法研究入手，探索两种不同的难加工材料装配制孔过程材料的去除机理，分析加工过程产生的力、热及其偶合作用对缺陷形成的影响与规律，研制新型制孔工具，研究变工艺参数的超声波辅助振动微量雾化内冷却套料钻磨制孔方法，探索碳纤维复合材料与钛合金装配过程无缺陷一体化制孔新原理。本项目的重要意义不仅体现在学术上系统地对碳纤维复合材料加工缺陷机理的揭示与表征，而且在于其研究成果能够促进我国碳纤维复合材料大型构件的数字化柔性装配技术发展。