AFP是自动铺丝机,主要用于低曲率复合材料构件制造领域;ATL是自动铺带机,主要用于曲面与形状更为复杂的复合材料构件制造领域;二者均是利用滚压锟将预浸料纤维束带铺放到指定位置并进行热压固化的机械,是自动化生产复合材料构件的重要装备。AFP与ATL相结合的高端复合AFP/ATL是现代大型飞机制造领域所不可或缺的关键设备。
AFP与ATL是为解决传统复合材料构件生产所存在的精度低、质量不稳定、材料利用率不足、生产效率较低等问题而研发制造的,其在飞机制造领域应用普及率迅速攀升。在军用飞机与民用飞机产业快速发展的推动下,AFP与ATL技术不断创新,为进一步提高产品性能,提升复合材料构件生产效率,二者相结合的功能集成化、复合化的新型装备AFP/ATL应运而生,成为AFP与ATL技术升级的重要方向之一。
根据新思界产业研究中心发布的
《2022-2026年AFP/ATL复合机床行业深度市场调研及投资策略建议报告》显示,受益于全球军用飞机、民用飞机产业快速发展,AFP与ATL市场规模持续扩大,2020年受新冠疫情影响,市场规模有所收缩,但2021年恢复增长。预计到2026年,全球AFP与ATL市场规模将达到4.6亿美元左右。全球AFP与ATL细分市场主要包括AFP、ATL、AFP/ATL三大块,目前,AFP/ATL份额占比较小,但未来发展势头强劲。
在全球范围内,AFP与ATL生产商主要有美国Electroimpact、美国MAG Cincinnati、美国Ingersoll、法国Fives(Forest-line)、西班牙MTorres等,其中较多企业已在发展AFP/ATL业务。法国Forest-line将ATL机床铺带头和AFP机床铺丝头集成在一台复材铺放设备上,制造了ATL-AFP混合铺放机床;美国Electroimpact与NCC合作研制出自动纤维铺放/自动铺带(AFP/ATL)单元,将AFP系统和ATL系统集成于一体,可单独以及协作使用。
新思界
行业分析人士表示,我国军用飞机制造技术升级迅速,民用飞机实现商业化生产,在保证机身强度的同时为降低重量,碳纤维复合材料应用比例不断攀升,复合材料构件市场规模不断扩大,拉动AFP与ATL需求不断增长。目前,我国已经研制出6m*20m的大型自动铺带机以及最大铺丝速度达到30m/min的自动铺丝机,但与美国相比,产品还存在技术差距,因此我国在发展AFP/ATL方面还存在较大挑战。
2017年10月,工信部发布的《产业关键共性技术发展指南(2017年)》提出,发展复合材料自动纤维铺放设备(自动铺丝机)及控制技术;自动料带层铺设备(包括平面式自动铺带机与曲面式自动铺带机)及软件技术。这将推动我国AFP与ATL研制技术不断进步,有利于我国AFP/ATL行业发展。