光纤智能复合材料纤维自动铺放制造工艺研究

作者：李金键; 段玉岗; 高侃; 王奔; 曹瑞军

来源：传感器与微系统, 2015, 34(09): 20-23.

DOI：10.13873/J.1000-9787(2015)09-0020-04

• 光纤
• 复合材料
• 铺放
• 制造
• 传感特性

光纤智能复合材料能对复合材料内部应力和微小损伤实时在线监测,具有良好的稳定性和可靠性。目前,光纤智能复合材料制造过程中光纤大多采用手工方法植入,其效率低、一致性差,针对此问题提出并研究了基于纤维铺放技术的光纤智能复合材料自动化制造工艺,将光纤的植入过程与纤维丝束铺放过程相结合,实现光纤智能复合材料的自动制造。通过实验确定了光纤植入过程中输送压辊材料与输送压紧力、铺放压紧力和加热温度等工艺参数,研究表明:当光纤平行于碳纤维预浸带方向植入时,选取硅橡胶输送辊,输送压紧力为15 N,铺放压紧力为300 N,加热温度为80℃时,植入到复合材料的光纤损耗较小,且光纤光栅反射谱形状保持稳定,能够保证植入后光纤光栅的传感特性。

• 单位
  西安交通大学机械制造系统工程国家重点实验室; 西安交通大学; 中国电子科技集团公司第二十三研究所