先进树脂基复合材料自动化制造技术

先进树脂基复合材料自动化制造技术 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

邢丽英 著
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出版社: 航空工业出版社
ISBN:9787516503973
商品编码:1312523566
出版时间:2014-06-01

具体描述

基本信息

书号:9787516503973

作者:邢丽英

版本:1

出版日期:2014/6/1 0:00:00

出版社:航空工业出版社


《先进树脂基复合材料自动化制造技术》图书简介 本书深入探讨了现代先进树脂基复合材料自动化制造领域的前沿技术和核心要点。随着工业4.0和智能制造时代的到来,复合材料作为轻质高强材料的代表,其制造效率、精度和可重复性已成为制约其广泛应用的关键瓶颈。本书旨在为相关领域的研究人员、工程师、技术人员以及相关专业的学生提供一份全面、系统且极具实践指导意义的技术参考。 核心内容涵盖: 一、 自动化制造的理论基础与发展趋势 智能制造与工业4.0在复合材料领域的映射: 详细阐述了数字化、网络化、智能化如何渗透到复合材料的整个生命周期,从设计、仿真、生产到检测和维护,勾勒出未来智能工厂的蓝图。 自动化制造的关键要素: 深入分析了自动化制造系统所需的核心技术,包括传感器技术、嵌入式系统、工业通信网络、数据采集与处理、以及人机协作等,并重点聚焦其在复合材料制造中的独特应用。 发展趋势展望: 预测了包括模块化生产线、数字孪生技术、预测性维护、以及柔性化生产模式在内的行业发展方向,为读者把握未来技术脉搏提供指引。 二、 关键自动化制造工艺与装备 自动铺层技术(Automated Fiber Placement, AFP)及自动化带材铺设(Automated Tape Laying, ATL): 详细介绍AFP和ATL的工作原理、设备构成(如机器人手臂、铺层头、模具跟踪系统等)、关键工艺参数(如铺层速度、温度、压力、角度等)及其对材料性能的影响。重点解析了不同铺层策略(如等角铺层、变角铺层)的实现方式和优势。 自动化预浸料成型技术: 涵盖了自动裁剪、自动码垛、自动放置等关键环节,以及相关的设备如自动铺料机、机器人码垛系统。探讨了如何通过自动化提高预浸料铺层的精度和效率,减少人工误差。 自动化树脂传递模塑(RTM)及真空辅助树脂灌注(VARI): 详细阐述了自动化RTM和VARI设备的设计理念,包括自动化纤维预制体放置、自动灌注系统(喷嘴、泵、管道)、以及自动化脱模技术。分析了如何通过精确控制灌注压力、速度和温度来优化树脂渗透和固化过程,保证产品质量。 自动化缠绕成型技术: 深入介绍自动化纤维缠绕设备(如多轴数控缠绕机)的工作原理、铺丝策略、张力控制、以及固化过程的自动化。重点分析了其在制造管材、压力容器等复杂结构件中的应用。 自动化3D打印(增材制造)技术在复合材料领域的应用: 探讨了熔融沉积成型(FDM)、选择性激光烧结(SLS)等增材制造技术在打印连续纤维增强复合材料、短纤维增强复合材料方面的进展,以及其在快速原型制造、复杂结构件制造中的潜力。 自动化热压罐固化技术: 介绍了先进的热压罐控制系统,包括温度、压力、真空度的精确控制,以及如何通过程序化控制实现优化固化,保证复合材料的力学性能和内部质量。 自动化检测与质量保证技术: 重点介绍基于机器视觉、超声波、X射线、热成像等技术的自动化无损检测(NDT)方法,以及数据分析和智能诊断技术,确保产品从生产过程到最终出厂的质量。 三、 核心控制技术与系统集成 机器人技术及其在复合材料制造中的应用: 详细阐述了工业机器人(六轴、七轴、协作机器人等)在铺层、搬运、打磨、喷涂等各个生产环节的应用,以及路径规划、运动控制、力控等关键技术。 传感器技术与数据采集: 聚焦用于监测铺层张力、温度、压力、湿度、变形等关键参数的各类传感器,以及高效、实时的数据采集系统。 先进控制算法与优化: 介绍了PID控制、模糊逻辑控制、神经网络控制等先进控制策略在自动化设备中的应用,以及如何通过仿真优化来指导工艺参数的设定。 制造执行系统(MES)与生产过程管理: 探讨了MES系统在生产计划排程、物料追溯、过程监控、质量管理等方面的作用,实现生产过程的数字化管理和精益化。 系统集成与人机协作: 强调了不同自动化单元之间的协调联动,以及人机协作模式在复杂操作和质量把关中的重要性。 四、 关键技术挑战与未来发展方向 复杂结构件的自动化制造: 探讨如何克服曲面复杂、内腔多等结构特点带来的自动化挑战,例如,高曲率铺层、内壁自动化处理等。 材料特性的适应性与智能化控制: 分析不同类型树脂基体(如环氧树脂、聚氨酯、热塑性树脂等)和增强纤维(如碳纤维、玻璃纤维、芳纶纤维等)对自动化工艺参数的影响,以及如何实现工艺参数的在线自适应调整。 数字化设计与制造的深度融合: 探讨从设计阶段到制造阶段的端到端数字化流程,包括CAD/CAM/CAE的协同,以及数字孪生在制造过程中的应用。 成本效益与规模化生产: 分析自动化技术在降低生产成本、提高生产效率方面的潜力,以及如何实现技术的快速推广和规模化应用。 新材料与新工艺的集成: 关注纳米材料、智能材料等新型复合材料在自动化制造中的机遇与挑战。 本书力求在理论深度与工程实践之间取得平衡,通过丰富的图表、案例分析和技术细节,帮助读者全面理解先进树脂基复合材料自动化制造技术的现状和未来发展。

用户评价

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我是一名在职的材料工程师,在一家生产高性能复合材料的企业工作,主要负责研发新型树脂体系和增强纤维的结合应用。尽管我的研究方向是材料本身,但我也意识到,再好的材料如果不能实现高效、可靠的制造,其价值将大打折扣。因此,我对自动化制造技术一直保持着高度的关注。我希望这本书能够在我现有的材料知识基础上,拓展我在制造方面的视野。我特别感兴趣的是,自动化制造技术是如何影响树脂基复合材料的微观结构,进而影响其宏观性能的。例如,自动化铺层技术在控制纤维取向和密实度方面是如何优于传统手工操作的?自动化固化过程中的温度梯度和压力分布是如何影响树脂的固化反应和纤维/基体界面的?书中是否会介绍一些先进的自动化制造设备,例如多轴机器人用于复杂曲面铺层,或者自动化真空辅助树脂灌注系统,并分析这些设备在提高材料性能均匀性和减少缺陷方面的优势?我更希望能够看到一些关于自动化制造过程中可能出现的挑战和解决方案的讨论,例如如何处理不同类型纤维和树脂的兼容性问题,如何实现自动化生产线的柔性化以适应不同产品的需求。如果书中能够提供一些关于这些方面的深入探讨,那将对我理解材料性能与制造工艺之间的内在联系提供宝贵的视角。

评分

我是一名对工业4.0和智能制造充满热情的技术爱好者,我一直认为,自动化和智能化是未来工业发展的必然趋势。树脂基复合材料因为其优异的性能,在航空航天、新能源等关键领域扮演着越来越重要的角色,而如何实现这些高端材料的高效、精准、低成本制造,正是自动化技术大显身手的领域。我非常期待这本书能够深入探讨“自动化”这一核心概念在树脂基复合材料制造中的具体体现。我好奇书中是否会详细介绍各种自动化设备,例如工业机器人如何精确地进行铺层、切割、搬运,以及各种传感器如何实时监测工艺参数(如温度、压力、湿度)。我更想了解,这些自动化设备是如何协同工作的,如何通过智能化的控制系统实现整个生产流程的无缝衔接。书中是否会讨论数字孪生技术在自动化制造中的应用,例如通过建立虚拟模型来优化生产工艺、预测潜在问题。此外,我也想知道,自动化制造是如何帮助企业实现柔性化生产,以适应不同客户、不同产品的定制化需求。如果书中能够提供一些关于自动化制造带来的经济效益和社会效益的分析,以及对未来发展趋势的预测,那将是对我了解这项技术的重要补充,让我能够更全面地认识自动化制造在推动复合材料产业发展中的关键作用。

评分

我是一名在高校从事材料科学教学的教师,在为学生讲授复合材料课程时,经常会遇到如何将前沿技术引入课堂的问题。树脂基复合材料的自动化制造技术是当前该领域最活跃和最具发展潜力的方向之一,而如何将复杂的工业技术以清晰易懂的方式传达给学生,一直是我所面临的挑战。我希望这本书能够提供一种全新的视角来解读这些技术。我期待书中能够用通俗易懂的语言,解释自动化制造的原理,例如机器人技术、传感器技术、数字孪生技术等是如何应用于复合材料的生产过程中的。我希望书中能够包含一些图文并茂的案例,展示各种自动化制造工艺,如自动铺层、自动固化、自动化检测等,并深入分析它们的技术特点和优势。尤其重要的是,我希望这本书能够帮助我找到一些能够激发学生兴趣的例子,让他们能够理解自动化制造是如何提高生产效率、降低成本,并最终推动复合材料的广泛应用的。如果书中能够包含一些关于未来发展趋势的展望,比如人工智能在自动化制造中的应用,或者新型自动化制造技术的出现,那将对我的教学内容更新非常有帮助,让我能够为学生提供更具前瞻性的知识。

评分

我是一个正在攻读材料科学与工程博士的学生,我的研究课题涉及到高性能纤维增强复合材料的力学性能表征。在博士期间,我们经常需要阅读大量的文献,了解最新的研究进展,而自动化制造技术无疑是当前复合材料领域的一个热点。在我的研究过程中,我经常会遇到一些关于材料制造精度和重复性的问题,例如手工铺层过程中纤维取向的偏差,或者固化过程中温度和压力的不均匀导致力学性能的差异。这些问题直接影响到我们对材料微观结构与宏观性能之间关系的理解,也限制了复合材料在关键部件上的可靠应用。因此,我一直非常渴望能够找到一本能够系统性介绍复合材料自动化制造技术的书籍,能够详细讲解各种自动化制造工艺的原理、设备以及控制方法,比如自动铺丝(ATL)、自动铺带(AFP)、真空辅助树脂灌注(VARI)的自动化改进,以及先进的固化技术如微波固化、超声固化等如何实现自动化控制。我更关注的是,这些自动化技术是如何保证制造精度和产品质量的,例如如何通过传感器和反馈系统来实时监测和调整工艺参数,如何利用数字孪生技术来优化制造过程,以及如何通过自动化检测技术来保证产品的完整性和性能。如果这本书能够提供一些关于这些方面的深入分析,并辅以相关的数学模型或仿真案例,那将对我博士期间的研究产生极大的推动作用,让我能够更全面地理解复合材料的制造与性能之间的复杂联系。

评分

我是一名在复合材料研发一线工作的技术人员,日常工作接触较多的是新材料的开发和性能测试。但是,我也深知,一个新材料的成功应用,离不开成熟的制造工艺。在我们的研究过程中,常常会遇到材料性能表现不稳定的情况,这很大程度上与制造过程中的不可控因素有关。因此,我对先进的自动化制造技术抱有浓厚的兴趣。我希望这本书能够为我提供一些关于如何通过自动化手段来提高树脂基复合材料制造过程中的稳定性和可重复性的见解。我特别关注书中是否会详细介绍各种自动化制造工艺在控制纤维取向、树脂含量、固化参数等关键因素方面的优势。例如,自动铺层技术是如何通过精确控制纤维的铺设角度和层数来保证结构的力学性能的?自动化固化技术又是如何通过精确的温度和压力控制来优化树脂的固化反应,从而减少内部缺陷的产生?此外,我也希望书中能够探讨自动化检测技术在保证产品质量方面的重要性,比如如何通过在线检测来实时监控产品的性能,并及时进行调整。如果书中能够提供一些关于自动化制造过程中质量控制策略的详细介绍,那将对我改进现有工艺,提高产品质量非常有帮助。

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我是一名在航空制造企业工作的工程师,主要负责复合材料结构件的生产工艺开发和优化。我们公司正在大力推进智能化制造的转型,其中复合材料自动化生产线是重点关注的方向之一。我一直以来都在关注树脂基复合材料的制造技术,尤其是那些能够提高生产效率、降低成本、同时保证产品质量的先进技术。过去,我们很多工序都依赖于人工操作,这不仅效率低下,而且容易出现人为误差,导致产品批次间的质量波动。我希望这本书能够提供一些关于如何设计和实施先进的自动化制造系统的具体指导。例如,对于大型复杂曲面结构件的铺层,如何利用机器人和自动化设备实现高精度的铺层,如何解决铺层过程中的褶皱、空隙等缺陷问题。对于固化过程,如何实现精确的温度和压力控制,如何通过智能传感器监测固化程度,以及如何优化固化工艺参数以获得最佳的材料性能。此外,我还非常关心自动化检测技术在复合材料生产中的应用,比如无损检测(NDT)如何集成到自动化生产线上,以实现100%的产品质量监控。如果书中能够包含一些实际的工程案例,介绍不同类型的自动化设备,以及它们在不同应用场景下的优缺点,那将对我非常有价值,能够为我们公司在引进和升级自动化设备方面提供决策依据。

评分

我是一位对新材料和新技术充满好奇的爱好者,虽然我并非专业的材料科学家,但我一直对能够改变我们生活、推动社会进步的技术充满热情。树脂基复合材料因为其轻质高强、耐腐蚀等优良特性,在很多领域都有着广泛的应用前景,我经常在新闻和科普文章中看到关于它们如何应用于航空航天、新能源汽车、体育器材等领域的报道。而“自动化制造技术”更是让我觉得这是一种集成了工程学、计算机科学和材料科学的尖端领域。我希望这本书能够用一种比较易懂的方式,介绍树脂基复合材料的基本概念,以及为什么自动化制造对于它们如此重要。例如,自动化制造是如何让这些材料变得更便宜、更易于获取,从而加速它们在日常生活中的普及的?我对于书中能否介绍一些具有代表性的自动化制造工艺,比如3D打印复合材料、自动化纤维缠绕、自动化模压成型等,感到非常期待。我也想了解,这些自动化技术是如何与人工智能、大数据等前沿技术相结合,实现智能化生产的?虽然我可能无法深入理解所有的技术细节,但我希望通过阅读这本书,能够建立起一个对先进树脂基复合材料自动化制造技术的基本认识,了解它的发展趋势和未来潜力,能够让我对这项技术有一个更直观、更全面的认识,并从中感受到科技的魅力。

评分

我是一名对科技创新和未来工业发展趋势有着浓厚兴趣的普通读者,虽然我没有深厚的专业背景,但我一直关注着那些能够引领时代进步的技术。树脂基复合材料因其轻质高强的特性,在很多高科技领域都有着举足轻重的地位,而“自动化制造技术”则代表着工业生产的未来方向。我希望这本书能够用一种相对容易理解的方式,向我介绍先进树脂基复合材料自动化制造技术是如何实现的,它解决了哪些传统制造方法无法解决的问题。我好奇书中是否会介绍一些令人惊叹的自动化生产场景,比如巨大的机械臂如何精确地组装复杂的航空部件,或者智能化的生产线如何高效地生产出性能卓越的汽车零部件。我希望能够了解到,自动化技术是如何让这些高性能材料变得更加普及,并最终服务于我们的日常生活。书中是否会涉及一些关于自动化制造对环境和可持续发展的影响的讨论?我更希望能从中感受到科技的力量,了解这项技术是如何在幕后默默地改变着我们的世界,并对未来的工业发展充满期待。

评分

我是一名在读的材料工程硕士研究生,我的研究方向是聚合物基复合材料的性能优化。在我的学习过程中,我经常会遇到一些关于如何提高复合材料产量和降低制造成本的问题。传统的手工制作方法往往效率低下,且难以保证产品的一致性。因此,我一直对自动化制造技术非常感兴趣,希望能够了解这项技术是如何改变复合材料的生产方式的。我希望这本书能够系统地介绍各种先进的树脂基复合材料自动化制造技术,例如自动化铺丝(ATL)和自动铺带(AFP)在制造复杂结构件方面的应用,以及真空辅助树脂灌注(VARI)和RTM(树脂传递模塑)工艺的自动化升级。我尤其关注的是,这些自动化技术是如何实现精确的材料分配、铺层顺序和固化过程控制的。书中是否会包含一些关于自动化设备的工作原理、性能参数以及适用范围的详细介绍?我还会关心的是,自动化制造技术在提高材料性能均匀性、减少内部缺陷(如空隙、分层)方面有哪些优势?如果书中能够提供一些关于这些方面的案例分析,比如不同自动化制造工艺在航空、汽车等领域的实际应用效果,那将对我撰写论文和开展研究非常有帮助,能够让我更全面地了解自动化制造技术在复合材料领域的重要性和发展前景。

评分

这本书的封面设计挺吸引人的,金属质感的蓝色,加上一些抽象的线条,给人一种科技感和专业感。当我拿到这本书的时候,首先注意到的是它的纸张质量,厚实而略带哑光,印刷清晰,色彩饱满,这对于一本技术类的书籍来说,是很重要的细节,能够让阅读体验更加舒适。封底的简介虽然简略,但“先进”、“自动化”和“复合材料”这些词汇一下子就勾起了我的兴趣。我从事材料领域的研究已经有几年了,虽然我的主要方向不是树脂基复合材料,但我一直关注着这个领域的发展,尤其是自动化制造方面。近些年,复合材料在航空航航天、汽车、风力发电等领域的应用越来越广泛,而传统的手工制造方式在高效率、高精度和大规模生产方面存在明显的瓶颈。因此,自动化制造技术成为突破的关键。我非常期待这本书能够深入探讨如何通过自动化技术来解决这些问题,比如智能化的铺层、固化、检测等环节,是否能有新的工艺流程和设备介绍,是否能有相关的案例分析,让理论与实践相结合。我希望这本书不仅仅是理论的堆砌,更能提供一些实操性的指导或者启发,让我能够将学到的知识应用到自己的研究中,或者为我所在的公司在自动化转型方面提供一些参考。总的来说,从第一眼的印象来看,这本书的硬件和初步信息都让我觉得它是一本值得深入阅读的专业著作。

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