热塑复材上下机身纵向焊接连接

MFFD 的焊接左侧机身接头采用 Fraunhofer IWS 开发的 ConTIjoin 工艺制成。

据称是世界上最大的热塑性复合材料（TPC）飞机结构的左侧纵向上下机身连接接头已成功焊接。多功能机身演示器（MFFD）的8米长的上下机身半壳于2023年运往德国斯塔德的弗劳恩霍夫制造技术与先进材料研究所（IFAM），并使用弗劳恩霍材料与梁技术研究所（IWS，德国德累斯顿）开发的CONTIjoin连续连接技术进行连接。

这项工作是在BUSTI项目中完成的，该项目是清洁天空 2（Clean Sky 2-现在的Clean Aviation）MFFD 计划的一部分，旨在提高使用焊接而不是钻孔和紧固件组装的TPC飞机机身的技术准备水平（TRL），使每月生产60-100架飞机，机身重量减少10%，经常性成本减少20%。

Hexapods（顶部黄色）将MFFD上壳固定在下壳上，同时使用CONTIjoin设备将两者连接在一起（位于图像中心）。

BUSTI 项目团队负责焊接对接条带，以连接机身上下壳体。条带由六条逐渐变宽的带子组成，每次一条，与上下外壳中的一组台阶相匹配。这六条带是由东丽（Toray）TC1225 单向（UD）带制成的 6 层 1.2 毫米厚的固结多向层压材料，该单向（UD）带包括 T700碳纤维（CF）和 Victrex（Lancashire，英国）低熔体聚芳基醚酮（LMPAEK）聚合物。

Fraunhofer IWS 的研究助理埃里克·波尔（Eric Pohl）道，CONTIjoin“实际上是将 CFRTP 连接条带层压板连续共固结到匹配的机身外壳上。这与自动铺丝（AFP）中的固结过程非常相似，但我们使用 CO2激光器，而不是 AFP 典型的纤维激光器。”

因为连接条带层压板从第一个 60 毫米到最后一个 360 毫米逐渐变宽，所以 3.5 千瓦 CO2 激光器（10.6 微米波长）与高度动态的光束反射耦合，该光束反射使能量束在焊缝宽度上振荡。

在左侧，ConTIjoin 设备的橙色滚轮在使用碳纤维增强热塑性塑料（CFRTP）连接条带连接上下 MFFD 半壳时施加压力。

深入了解激光原位共固结末端执行器的光学和机械设置。

BUSTI项目中实现的焊接接头延伸了乘客门切口两侧8米长MFFD机身半壳的全长，最大焊接长度为4.5米。

Aimen Centro Tecnológico（西班牙波里尼奥）和FFT（德国富尔达）通过WELDER项目使用超声波焊接成功完成了MFFD右侧重叠机身接头的额外工作。

与此同时，在德国政府资助的空中客车公司的一个项目中，Fraunhofer IWS正在推进复杂曲面的CONTIjoin，与MFFD机身的单一曲率相比，该项目将于2026年完成。