一、引言
　　1946年，纖維纏繞工藝在美國(guó)進(jìn)行了技術(shù)專(zhuān)利注冊(cè)，這是最早被注冊(cè)的纖維纏繞技術(shù)，纖維纏繞技術(shù)發(fā)展至今，技術(shù)越來(lái)越成熟，復(fù)合材料的應(yīng)用領(lǐng)域非常廣闊，從復(fù)雜的航空領(lǐng)域到人們的日常生活應(yīng)用，到處可以看到復(fù)合材料加工成型的產(chǎn)品，應(yīng)用方式多種多樣，更先進(jìn)的生產(chǎn)設(shè)備和加工工藝被不斷的開(kāi)發(fā)出來(lái)，因此生產(chǎn)出來(lái)的產(chǎn)品也更加豐富。在60年代和70年代之間，復(fù)合材料加工成型的產(chǎn)品主要應(yīng)用在航天領(lǐng)域以及軍事領(lǐng)域，包括火箭動(dòng)力推動(dòng)設(shè)的相關(guān)部件、雷達(dá)的相關(guān)部件、導(dǎo)彈系統(tǒng)以及魚(yú)雷系統(tǒng)的相關(guān)部件等。這段期間的復(fù)合材料生產(chǎn)加工成型技術(shù)主要通過(guò)機(jī)械纖維纏繞技術(shù)完成，雖然加工方式比較簡(jiǎn)單，性能也比較可靠，但是由于技術(shù)過(guò)于簡(jiǎn)單，無(wú)法根據(jù)需要靈活的更改加工參數(shù)，因此導(dǎo)致了相關(guān)制品種類(lèi)較少。
　　在80年代到9O年代期間，由于計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展、普及和應(yīng)用，現(xiàn)代工業(yè)開(kāi)始迅速發(fā)展，復(fù)合材料生產(chǎn)加工技術(shù)和成型設(shè)備被不斷的開(kāi)發(fā)并投入生產(chǎn)，復(fù)合材料加工產(chǎn)品開(kāi)始主要在航空領(lǐng)域以及人民生活用品兩大領(lǐng)域中被廣泛應(yīng)用。隨著現(xiàn)代自動(dòng)化工業(yè)的不斷發(fā)展，更多功能強(qiáng)大的生產(chǎn)設(shè)備投入使用，復(fù)合材料加工設(shè)備開(kāi)始使用配套性和功能性更加可靠的計(jì)算機(jī)纖維纏繞設(shè)備。由于生產(chǎn)技術(shù)和加工工藝的提高，以復(fù)合材料為基礎(chǔ)的生產(chǎn)加工產(chǎn)品可以廣泛的應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域，包括航天領(lǐng)域、能源開(kāi)發(fā)領(lǐng)域、軍事設(shè)備領(lǐng)域、礦產(chǎn)資源開(kāi)采領(lǐng)域、化工領(lǐng)域、農(nóng)業(yè)領(lǐng)域、民用領(lǐng)域、環(huán)保領(lǐng)域等。加工出的產(chǎn)品種類(lèi)也不斷豐富，包括各種抗壓設(shè)備、大容量容器、存儲(chǔ)器等。
　　從2l世紀(jì)開(kāi)始，更加高端數(shù)控設(shè)備和自動(dòng)化工業(yè)技術(shù)被開(kāi)發(fā)出來(lái)，因此復(fù)合材料生產(chǎn)加工設(shè)備和生產(chǎn)技術(shù)也開(kāi)始高速發(fā)展，加工工藝也不斷的完善。當(dāng)今的數(shù)控加工技術(shù)已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)六維立體式加工，且隨著CAD／CAM技術(shù)的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用，可以通過(guò)計(jì)算機(jī)準(zhǔn)確高效的完成工業(yè)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)，并可以完成精確的生產(chǎn)加工控制，因此復(fù)合材料生產(chǎn)加工技術(shù)也開(kāi)始向更高的效率和更先進(jìn)的工藝水平發(fā)展，生產(chǎn)加工的產(chǎn)品已經(jīng)可以滿(mǎn)足各種行業(yè)需求。

二、新型復(fù)合材料生產(chǎn)加工設(shè)備

　 （一）纖維鋪放機(jī)
　　纏繞設(shè)備在復(fù)合材料生產(chǎn)加工設(shè)備中占有很大的比例，但是使用纖維纏繞設(shè)備進(jìn)行加工時(shí)，但是使用這種方式對(duì)復(fù)合材料進(jìn)行加工局限性比較明顯，就是在進(jìn)行纖維纏繞加工時(shí)，沿縱軸零度方向進(jìn)行纏繞時(shí)，無(wú)法達(dá)到理想的纏繞加工要求，因此在生產(chǎn)加工方面產(chǎn)生了很多的不良影響和限制。通過(guò)將纖維鋪放加工技術(shù)與纖維纏繞加工技術(shù)進(jìn)行有效的結(jié)合，就是現(xiàn)代生產(chǎn)加工工作中所使用的鋪放機(jī)。纖維鋪放加工技術(shù)(Fiber Placement)是一種比較復(fù)雜的生產(chǎn)加工工藝，是在傳統(tǒng)纖維纏繞加工技術(shù)上進(jìn)行改良而形成的，主要的生產(chǎn)加工過(guò)程為：首先將纖維通過(guò)纖維鋪放機(jī)進(jìn)行加工，將平行的纖維集束生產(chǎn)加工成纖維帶，然后再完成預(yù)浸絲束的加工，并且通過(guò)控制使用纖維鋪放設(shè)備中的壓頭，完成在模具中加工纖維預(yù)浸絲束的具體過(guò)程。纖維鋪放不同于纖維纏繞和帶鋪放，它并非按測(cè)地線(xiàn)在模具上布紗；絲束寬度可精確控制；各絲束可單獨(dú)鋪放，以實(shí)現(xiàn)鋪放厚度的增減，沒(méi)有托紙，纖維鋪放機(jī)上的壓頭把絲束壓在模具上，消除纖維纏繞中易出現(xiàn)的分層現(xiàn)象。其優(yōu)點(diǎn)是可精確控制鋪放厚度、工藝中可即時(shí)加壓密實(shí)、孔隙率低、纖維鋪放角度不受限制、材料浪費(fèi)少。目前已有許多公司研發(fā)熱固性和熱塑性纖維纏繞鋪放機(jī)，集鋪放頭、加熱和壓輥裝置、切斷裝置于一體，成功地得到運(yùn)用。
　 （二）利用機(jī)器人的成型設(shè)備
　　機(jī)器人用于復(fù)合材料構(gòu)件設(shè)備具有自由度多、運(yùn)動(dòng)靈活、工藝范圍寬等優(yōu)點(diǎn)，將成形工藝的各個(gè)工序集成化，尤其適合制造小型復(fù)雜構(gòu)件，包括軸不對(duì)稱(chēng)和雙凹面部件。此類(lèi)成形纏繞方式，采用通用機(jī)器人，輸入可以控制多達(dá)六個(gè)以上運(yùn)動(dòng)軸的軟件，具有制造復(fù)雜零部件的能力，如肘管、高爾夫球的發(fā)球臺(tái)、高壓容器、機(jī)床主軸、飛機(jī)機(jī)身等零件。美、歐及加拿大正在研究開(kāi)發(fā)中，法國(guó)一家公司目前已研發(fā)出一種用庫(kù)卡機(jī)器人與運(yùn)動(dòng)控制結(jié)合在一起用來(lái)纏繞航空航天及發(fā)電行業(yè)應(yīng)用裝置。機(jī)器人應(yīng)用于復(fù)合材料構(gòu)件技術(shù)提高了設(shè)備的制造柔性，即同樣設(shè)備可以制造不同種類(lèi)的制品。例如巴西一家公司應(yīng)用這種設(shè)備在制造復(fù)合材料氣瓶后可直接生產(chǎn)高爾夫球桿。
　 （三）多種工藝復(fù)合的纖維拉擠編織設(shè)備
　　傳統(tǒng)拉擠制品以生產(chǎn)設(shè)備及工藝的高效穩(wěn)定而在復(fù)合材料構(gòu)件中占有相當(dāng)大的比重。但是用這種工藝生產(chǎn)中空制品時(shí)，由于其環(huán)向強(qiáng)度低無(wú)法夾持而限制了它的應(yīng)用。拉擠與編織工藝結(jié)合則大大改善了薄壁管的力學(xué)性能，使用這種技術(shù)的設(shè)備稱(chēng)為拉繞設(shè)備。2009年哈爾濱玻璃鋼研究院利用這種技術(shù)成功開(kāi)發(fā)直徑二十毫米玄武巖薄壁支撐管。拉繞設(shè)備的出現(xiàn)給復(fù)合材料拉擠制品帶來(lái)又一個(gè)新的拓展，體現(xiàn)了多種工藝復(fù)合所帶來(lái)的優(yōu)點(diǎn)。進(jìn)入2l世紀(jì)，在材料、控制技術(shù)、應(yīng)用等方面一定會(huì)出現(xiàn)更多種復(fù)合趨勢(shì)。纖維編織工藝、壓縮模塑等工藝與傳統(tǒng)纏繞工藝相結(jié)合，將會(huì)大大提高纏繞工藝的適應(yīng)性，纖維纏繞預(yù)制件與RTM技術(shù)相結(jié)合會(huì)擴(kuò)大纖維纏繞工藝的應(yīng)用范圍，多種材料復(fù)合、多種工藝復(fù)合將會(huì)使復(fù)合材料成型技術(shù)更加完善。

三、結(jié)語(yǔ)

　　科學(xué)技術(shù)的發(fā)展是日新月異的，我們有理由相信，隨著新的纖維材料、新的樹(shù)脂材料的不斷問(wèn)世、高性能纖維性?xún)r(jià)比的不斷提高以及復(fù)合材料CAD／CAM技術(shù)、電腦控制技術(shù)的發(fā)展，復(fù)合材料成型工藝及其設(shè)備將會(huì)得到不斷完善、不斷發(fā)展，在更廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域大顯身手，復(fù)合材料成型技術(shù)正向著高自動(dòng)化、高集成化、高效率、高柔性的方向發(fā)展。