MAG复合材料复合材料自动铺放解决方案
时间：2021-10-27 阅读：1126
MAG辛辛那提机床公司是一家有着125年机床制造历史的
级机加工设备制造厂商，设计并生产非常广泛的机床产品及相
关设备，用户遍布世界各地。主要产品包括：立式加工中心、
卧式加工中心及加工单元、通用加工中心、大型的龙门五轴加
工中心、大型落地镗铣中心、复合材料加工设备及专机等。我
们优秀的装备结合丰富专业知识可以为各行各业提供的加
工解决方案，如航空航天、重型机械、能源及通用加工等。
2005年起，MAG辛辛那提公司成为MAG公司一个重要组成。作
为一个不断扩张的性的机床公司，MAG公司已经处于
机床行业的位置。通过广泛的产品生产线及技术，
结合丰富的加工工艺知识，MAG可以为各行各业用户提供量身
定做的加工解决方案，包括航空航天、通用加工、汽车、重型
机械以及能源等。越
复合材料自动铺放解决方案
提供复合材料零部件加工制造的
方位解决方案
MAG辛辛那提是复合材料自动铺放技术的整体解决方案提供
商。在世界各地拥有近百个安装实例，与这类设备的其他类似
产品的供应商们相比，投入使用的辛辛那提自动铺带机和复合
材料丝束铺放机数量超出了它们的总和。
进军不断增长的复合材料市场
纤维增强性复合材料的强度、耐用性和适用性已被各个制造领
域认可，应用领域包括能源、汽车和建筑。MAG辛辛那提依靠
自身广泛经验和加工专业知识，不断致力于为这些新的复合材
料应用领域提供高品质的服务。
今天，MAG辛辛那提的客户得以获得优异的生产效率。我们能
够提供业界的复合材料层间压紧力，广泛致力于多种航空
航天设备零部件的加工制造，典型零件包括：
, 飞机机身
, 机翼
, 发动机吊舱组件
, 平尾和垂尾
, 飞机进气道
, 卫星运载火箭组件
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MAG辛辛那提拥有大的复合材料自动铺放设备安装总数。
下面我们给出了应用我们复合材料设备生产零件的飞机型号的示例。
MAG CINCINNATI COMPOSITES SYSTEMS 20+ MAJOR AEROSPACE PROGRAMS
MAG辛辛那提是世界飞机生产商的“供应商”。无论
是选择复合材料加工设备，还是相关刀具，或是钛合金加工设
备，以及各种专用加工设备，均能实现优异的加工效果。
澳大利亚子公司霍克公司
比利时萨布卡公司
巴西航空工业公司，巴西通用电气，
加拿大庞巴迪，加拿大国家研究理事会，加拿大麦哲伦航空，
加拿大Heroux-Devtek公司
成都飞机，上海飞机，西安航空发动机，西安飞机，
沈阳飞机，黎阳航空发动机
法国空客
德国空客
匈牙利通用电气
印尼航空
以色列航空
意大利Alenia航空
日本富士重工，日本川崎重工，日本三菱重工
韩国航空工业，韩国国航
西班牙空客，欧洲航空防务与航天公司西班牙飞机公司
英国空客，英国BAE系统公司，英国庞巴迪，英国麦哲伦，
英国劳斯莱斯航空发动机
美国ATK，贝尔直升机，波音，通用电气，GKN航空，美国
Giddens航空工业，古德里奇航空，比奇飞机公司，HITCO碳纤维
复合材料，洛克希德·马丁，美国宇航局，诺斯洛普·格鲁门
公司，美国雷神公司，Spirit航空航天，美国沃特飞机工业公司
使用复材自动铺放设备加工提高贵方的加工瓶颈
的航天制造商依赖我们高度可靠的加工设备、以及的
工艺经验，获得了自动铺放的诸多优点：
, 利用模拟获得的组件设计优化
, 降低重量和装配成本
, 降低了单位组件的劳动力成本
, 降低了加工中检查成本
, 降低了材料浪费
, 降低了返工率
, 摒弃手工铺设的复杂工具
MAG辛辛那提不仅能提供高度可靠的生产设备，也更能提供业界面的解决
方案，为整个自动铺设工艺提供支持。
SUPPORTING THE ENTIRE COMPOSITE MANUFACTURING PROCESS
CHARGER™ 型复合材料铺带机
MAG辛辛那提CHARGER™ 铺带机可实现高速和精密铺设功能，
有助于加快工作流程，缩短建设时间，并降低成本。这种最
新一代的MAG辛辛那提铺带机，CHARGER™ 系列采用了相应的工
程设计，具的铺设速度，以及更快捷、更方便的设备设
置。CHARGER™ 系列能够在自由设定的方向上铺设任意层数的75、150
或300毫米（3，6或12英寸）宽碳纤维树脂预浸带，确保质量
一致的部件形状、厚度和强度。通过具有设计的铺设头，
将复合材料铺设到具有平面的，曲面的或是具有几何曲面过度
变化的不同形状零件上，从而为大多数复杂铺设任务提供了灵
活性和可靠度。
MAG辛辛那提在复合材料自动铺带设备制造领域拥有超过25年
的设计和制造经验。新的CHARGER™ 铺带机采用了久经考验的
可靠机床部件设计，以及多项设计，完善了设备性能，同
时还保持了传统的高可靠性。我们所提供的CHARGER™ 型铺带
机，同样为您提供了多项*的配置和选择：
, 真空吸附铺设工作台
, 超声波复材切割
, 集成式喷墨标记
, 复合材料铺设编程转向
, CM100控制系统
, ACES 离线控制
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图为CHARGER™ 型复合材料铺带机使用分段压紧式铺设头和跟
进式铺设压紧滚筒在复合弯曲曲面上铺设300毫米（12英寸）
宽带材。
图为在复杂的仿形曲面上，通过编程转向控制，改变了带材的
自然铺设取向，从而实现了曲面铺设
图为铺带机五轴头上集成的超声切割头。从而无需使用另外
独立的复合材料切割机，同时避免了带材的二次移位和切割
前位置校准
图为铺带机五轴头将集成式喷墨标记装置从自有位置上提起，
并继续将白色线形标记直接喷涂在铺设好的复合材料表面，
为后续工序提供位置标记
CHARGER™ Tape Layers
图为具有设计的铺设分段压紧头，从而大大减少了压紧滚
筒的介入，降低了复材表面沾染介质的风险
图为铺设头特殊设计使得在零件弯角和接榫上提供优异的贴合度
和压紧度
图为通过安装在侧端供带供料盘，新的预浸料滚卷可实现快速
加载，实现最宽为300毫米（12英寸）带状预浸料的进料铺设
全新铺带机五轴铺设头
MAG辛辛那提对CHARGER复合材料铺带机五轴铺设头进行了全新
改进，使其设置和操作更为简单的同时，拥有了更高的铺带效
率。新式铺设头采用更快捷、更简单的预浸料滚卷侧端加载方
式，加载复材滚卷绕宽度可达300毫米（12英寸），直径可达
650毫米（25.6英寸）的复材带状料。使用同一加载硬件配置，
能够以极短的转换时间转换铺设宽度为75毫米（3英寸）、150
毫米（6英寸）或是300毫米（12英寸）宽的带状料。该铺带头
的*设计中，还集成了复材超声切割头，并配备刀具深度辅
助控制，还集成了独立的喷墨标记装置，从而实现了系统灵活
性和性能的。
为满足多种加工需要，MAG辛辛那提CHARGER™系列铺带机，
就加工表面形式和自身结构形式，包括曲面铺设和平面铺设，
龙门加高轨移动设计、低轨移动设计以及桥式设计。
CHARGER™型桥式复合材料铺带机可适应25度的曲面铺
设，并实现50米/分钟（2000 ipm）的铺设速度。该设备配
备MAG辛辛那提一代的铺带五轴头，是市场上树脂基碳纤
维预浸料自动层铺领域加工高和铺设一致性产
品。
CHARGER™型平面铺带机在大型整体铺设领域具有优异的性
能。该类型加工的特点是首*行平面铺设，而后将铺设好的
多层带材再按需要切割成较小所需形状，而后立体成型。该类
型铺带机可实现层间铺设压紧力编程控制，并可选配真空吸附
铺设/切割工作台及超声波带材切割头，确保了超的加工
质量和设备性能。
.
CHARGER™ 型复合材料铺带机
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新的 小型平面铺带机
MAG辛辛那提提供全新形式的入门级铺带机，它是CHARGER™
系列铺带机的成员，采用了同系列大型设备久经验证的设
计构造，从而将同系列大型复合材料铺带机的可靠模块和技术
以更易承受的成本移植到了尺寸较小的高效率平台上。小型
平面铺带机装备了经过简化但的通用铺带头，并集成了真空吸
附工作台，十分适合于希望从手工铺设转移到自动铺设的新用
户。当然，对于在复合材料自动铺设已经具有相当生产经验的
用户，该类型的设备同样令人满意。
不断拓展产品范围
为满足复合材料细长结构件的加工需要，例如长桁、橼条和横
梁，MAG辛辛那提扩展了其复合材料铺带机的产品系列，提供
了新的加工平台，即带状料层合机。带状料层合机专门针对复
合材料细长结构件的加工而设计制造，所使用的ATL级预浸料宽
度可达300毫米（12英寸）。该设备采用高容量层压头，分段
式真空吸附工作台和重型支撑结构，大大优化了细长型复合材
料结构件的加工。多头设计，可兼容铺设纤维单向排列预浸料
带状料、编织纤维预浸料、以及各种不同厚度的薄膜/箔。
铺带机典型应用
, 机翼蒙皮
, 飞行控制面，如襟翼、副翼、升降舵和方向舵
, 机身结构件，如纵梁、翼梁、横梁和拉杆
, 平尾和垂尾
, 机身面板
, 整流罩
, 卫星天线面板
, 隔框
设备针对快速无差错生产设计
VIPER®丝束铺放系统
享受VIPER®的优点
设备采用7轴联动，VIPER®丝束铺放系统尤其适合于高曲率复杂
结构。在大曲率，变厚度，孔穴断面等复杂结构铺设的起始铺
设端和铺设末端，丝束的铺放能够以接近实际边界标准进行铺
设，从而大幅度降低了废料率（低至2%）
VIPER®丝束铺放系统能够独立控制32个单独丝束头，从而在铺
放过程中实时调整所需铺放宽度。而且在纤维铺放过程中，每
一丝VIPER®的*设计，为自动铺设赋予了多种其它重要优点，包
括：在复杂表面上保持恒定铺放角，加工过程同步压实，丝束
铺放取向自由设定
MAG辛辛那提VIPER® 丝束铺放系统是当前复合材料零件生产领
和成熟应用的制造设备。VIPER 丝束铺放系统结合了带
状料铺放技术和纤维缠绕技术的双料优点，加以专业的计算机
控制软件和辅助软件，为加工种类繁多的复杂结构复材零件提
供了的制造能力。该系统配有多种尺寸型号，
1200，4000和6000。
VIPER 丝束铺放系统针采用柔性设计，专门针对凹凸部件的无褶
皱平滑铺设生产。这一高性能的复合材料丝束铺放设备拥有众
多设计，不仅提供零件的质量，同时大幅度降低了废
料的产生。
这些特性包括：
, 分段压实辊提供了优异的芯压实特性和致密的铺设曲面
, 位于线轴架外壳中的双向张紧轮可对每一丝束保持精确的张
紧控制，并能监测单根丝束的铺放情况
, 丝束定向辊组用以保持每根纤维束水平通过，从而降低了丝
束扭曲的可能性
, 丝束铺放过程中，通过对每根丝束的单独切割-夹紧-续接控
制，实现对铺设工作面宽度的上下调整，从而大大提升了
（因曲面和宽度变化造成的）通用性能
Individual Tows (x32) 3.2 mm (0.125 in.) 6.4 mm (0.25 in.) 12.7 mm (0.5 in.)
Collimated Fiber Bａnd 102 mm (4 in.) 205 mm (8 in.) 406 mm (16 in.)
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VIPER®丝束铺放系统
VIPER® 1200
, 铺放零件旋转直径达2米（80英寸）
, 12丝束；3.2或4.0毫米宽（0.125或0.157英寸）
VIPER® 4000
, 铺放零件旋转直径达6米（236英寸）
, 24或32丝束；3.2或6.4毫米宽（0.125或0.25英寸）
VIPER® 6000
, 铺放零件旋转直径达8米（315英寸）
, 32丝束；3.2，6.4或12.7毫米宽（0.125，0.25或0.5英寸）
产品系列的不断扩充
VIPER® 4000 是我们丝束铺放系统VIPER® 系列的型号。该型
号为凹模夹具上的丝束铺放提供了很高的灵巧型和密合度。新
的VIPER® 4000采用了MAG辛辛那提VIPER® 6000平台的标准部件，
并结合了多种特殊性能，为中型至大型轮廓件的加工提供了杰
出的灵巧性和柔性。设备操作简单，适合加工多种直径不超过
6米（236英寸）复合材料零件，在目前的新式飞机零件的生产
中应用广泛。尤其需要指出的是，VIPER® 4000十分适合于加工
支线客机机体和商务机的机身，以及发动机吊舱外壳。
VIPER® 应用
航空领域，从最小的商务机到大的宽体客机，VIPER®
丝束铺放系统都在从事机身机体的可靠加工。比奇公司的“
首相一号”商务机的两段360°全封闭复合材料机身，就是在
VIPER® 丝束铺放系统上生产制造的。与铝相比，采用复合材料
机身设计，可将重量减轻20%，并能将部件总数由原先的3000
个降至2个.
其他VIPER®应用
, 机翼蒙皮
, 发动机吊舱
, 进气道
, 运载火箭零部件
新的
新的
空客A380，其机身19 & 19.1段的
机身蒙皮全部是在VIPER® 丝束
铺放系统上生产制造的。
强大的控制软件
MAG辛辛那提在复合材料自动铺设领域位置，还得
益于其大力开发的控制系统和离线编程软件平台，这一控制平
台与我们的CHARGER™ 系列铺带机和VIPER® 系列丝束铺放系统完
全匹配。
强大的CM100控制
MAG辛辛那提的CM100计算机控制系统是一款针对复合材料
生产而设计的控制系统。这种强大且简单易用的控制系统软件
采用了开放式架构，硬件采用工业级芯片和和数字伺服驱动，
可实现快速、平顺和精确的进给。
CM100实现了所有直线轴和转动轴的协调控制，并分配功能到
单个线束，压紧力同样编程控制，从而将复合材料准确铺设到
工作表面上。高效率，操作界面友好的CM100控制系统执行加
工程序时，无需在引入另外的PC作为前端处理器，它符合所有
相应行业标准要求，包括CE标记认证要求。
CM100采用了标准的硬件，包括大的19英寸彩色触摸屏
监视器，工业键盘，以及点击设备。MAG辛辛那提专有控制软
件，实现了多级密码访问控制，多级显示页和菜单，实时组合
诊断显示，以及*的按钮历史记录功能。CM100同样包含“
零件加工历史”软件包，可收集制造数据并生成报告。使用这
一功能，能够监控和优化层压工艺，从而提升的系统效率。通
过标准的Windows网络协议和可选的OPC服务器，CM100同样提
供了多种方式的数据存取功能。
拥有大客户量，我们的ACES®离线编程软件始终赢得着优异的客户满
意度
ACES® – 复合材料环境套件。
ACES®是MAG辛辛那提用于铺带机和丝束铺放的专有编程和仿
真软件工具，。这种功能强大的套件基于PC，与CATIA V4和V5
、CATIA CWB/CD3、以及FiberSIM兼容，提供多种铺设路径生成
模式。ACES®支持：部件编程，部件仿真，生产率分析，以及
加工过程三维动画显示。
优化的切削性能
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高速铝切割
MAG辛辛那提为铝制材料的高速加工提供了广泛的产品范围。
在各种形状和尺寸的铝质薄板零件加工领域，各地均有我
们的设备。HyperMachTM直线电机数控铣创造了该生产领域中
的金属切削效率 -7538立方厘米/分钟（460立方英尺/分
钟）。
MAG Maintenance Technologies
专机设备解决方案
凭借我们屡获殊荣的服务和支持机构，MAG售后维护技术团
队，MAG辛辛那提为航空合金材料和复合材料加工提供了特殊
的专机加工设备解决方案。MAG辛辛那提和MAG售后服务技术
团队一起，在航空器结构件和航空发动机零部件加工领域，为
复合材料和金属切削效率确定了新的基准。
在复合材料加工工艺领域，我们拥有超过20年的经验，能够实
现优化加工，能够对所有复合材料执行轮廓加工、表面加工、
刻挖、成形和钻孔操作。我们能够设计和制造整体硬质合金刀
具、铜焊碳化物、高速钢、以及多晶金刚石粗加工及精加工刀
具，适用于各种材料的加工用途，从钛合金整体叶轮叶片，到
钛合金和铝合金整体式实心结构件。
MAG辛辛那提设计并制造应用范围广泛的各类高可靠机床设
备，这些设备均针对加工用途进行了切削性能优化。无论是加
工复合材料、钛、钢、镍合金还是铝，我们均有可提供长时间
高效生产的加工设备。MAG辛辛那提能够提供加工专业知识、
加工技术、机翼镗孔、机身结构，可控自动钻削操作，在F-35
（联合攻击战斗机）机翼和前端机身驾驶舱侧板的上下表面的
外皮和亚结构上钻孔和相应紧固件孔。
水切割
水切割是切割复合材料、硬金属和耐高温材料的方法之
一。MAG辛辛那提为世界各地的制造商提供了生产、制造
复材蒙皮和结构部件的高可靠系统。
钛和硬金属切割
钛金属为飞机零件制造提供了巨大的优势，与复合材料相容、
重量轻、硬度高、强度高、以及耐热和抗疲劳性。MAG辛辛那
提能够提供刚性的加工设备以及专业知识，可帮助客户选择刀
具、夹具和加工工艺，所有这些是钛加工方面的关键因素。
机翼镗孔系统
钛切削
水切割
高速切削
复合材料道具选择金属加工道具选择
自动装配，系统集成和测试
物料传送
机械臂 (EOAT)
压力塑形机
自动装配，系统集成和测试
世界飞机制造商和飞机零件生产供应商正大力着手致力于
降低成本和改善精度。他们发现，通过应用以往仅在汽车制造
领域采用的自动化工艺，即可有效实现这一目标。MAG辛辛那
提自动化业务部通过对其汽车领域的专业知识进行调整，开始
量身定制将其用于航天业的解决方案。我们已成功为大多数著
名的航空制造商设计、制造和安装了相应自动装配系统。MAG
辛辛那提自动化业务部提供的服务和设备内容涵盖材料处理、
复合材料塑形、工业机器人和工装夹具等方向。提供了标准设
备、柔性设备或客户定制多种选择，以满足特殊的制造挑战和
人机工程要求。
MAG辛辛那提自动化业务部拥有30多年的工作经验，在世界各
地的安装设备总数超过2500。我们能提供从加工到装配到自动
控制的系统。
历经实践的航天解决方案
1 物料传送：排屑器和传输机构，包括龙门起重架、
抓放和传输。
2 细节部件制造：原材料的制造和装配：部件包括翼肋、
蒙皮、纵梁、翼梁、横梁和隔板。
3 机器人技术：用于机翼和机身装配的镗孔、铆接、密封臂
端加工（EOAT）。
MAG辛辛那提自动化的更多工艺经验：
, 泄露试验 , 标记
, 视觉 , 伺服控制
, 激光应用 , 签名分析
, 超声焊接 , 重型挤压
, 拼接/切断 , 电阻焊接
, 网处理/转换 , 扭转
, 铆接 , 测量
, 分配
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