东丽成功开发热固性碳纤维复合材料高速热焊接技术，有助于飞机的高速生产和轻量化

近日，东丽宣布已开发出一种高速热焊接碳纤维增强复合材料(CFRP) 的技术。该技术将实现 CFRP 机身的高速生产和轻量化。新技术在碳纤维增强热固性或热塑性复合材料部件的表面形成了一个热焊接层，可以像传统焊接一样快速、牢固地连接飞机的热固性 CFRP 部件。

热固性复合材料焊接原型部件

对于传统金属材料结构而言，零件之间通常采用焊接的连接方式，其工艺成熟，传递载荷性能优异。而热固性碳纤维复合材料由于其材料、工艺等方面的限制，无法采用传统的连接方式，为保证各部件制件载荷的有效传递，通常采用机械链接（包括螺栓链接和铆钉连接）、胶接以及混合连接的形式。

不同连接技术优缺点比较

热固性CFRP因其使用寿命长和可靠性高而成为飞机主机架的主要结构材料。缺点是碳纤维复合材料的粘接和螺栓紧固工艺成为组装瓶颈。生产时间大大落后于铝合金机身。

东丽所开发的热焊接技术，可以像传统焊接一样快速、牢固地连接飞机的热固性CFRP部件。

这种简单的粘合方法采用东丽的技术，在热固性CFRP表面形成可热焊接层，瞬间加热零件表面以粘合它们。该技术可实现热固性CFRP部件或热固性和热塑性CFRP部件的高速组装，而无需粘合剂粘合和螺栓紧固。

实验证明，热焊接结构的接头强度与当前飞机常见的共固化工艺结构强度相当，确保了实际应用研究中粘接技术的可靠性。该公司使用可热焊的热固性 CFRP 部件组装了一个模拟高速飞机基本结构的演示器。从而确定了其基本技术概念。该技术应该可以达到甚至超过铝合金机身的高生产率。

与铝合金机身相比，采用东丽技术的CFRP机身通过降低螺栓紧固件的重量减少整个生命周期内二氧化碳排放。

东丽目前与波音公司合作，在飞机制造和材料技术领域推进多项技术开发项目。东丽公司将推进示范，以期在2030年后实现机身商业化应用，同时进一步扩大CFRP应用。