维纤维铺放技术碳纤维铺放技术除了有自动铺丝技术和传统缠丝技术所拥有的优点之外，而且由于拥有预浸料铺丝缠绕所拥有的各种优势的优点，好比低张力、不受落纱稳定性的约束等特点，所以所设计的每根丝束都具有独立送丝的性质，各自独立的切断功能以及铺放的功能，因而可以完全不受到纤维铺放技术的传统约束。可以更加完美的完成铺放要求，能够完成针对各种复杂铺层的设计以及产品功能上的设计要求。铺放头拥有丝束夹紧、功能模块、重送功能模块和切断功能模块，通过这样的铺放头可以在不同角度完成开口、局部加厚的功能，最终将浸浴丝束铺放到要生产的产品的表面[6]。自动铺放技术的优点有[7]：81961

（1）纤维铺放角度不受限制。由于铺放轨迹在设计上拥有很大的自由度，不会受到“测地线”、“自然路径”等不良因素的约束，因此可以在多个角度连续的进行铺设任务，并且可以铺放一些铺设难度较大的结构件，如一些较为复杂成型的凹曲面，而很少出现丝束架空的现象，此外，对于一些较大曲率的复杂碳纤维构件的制造有很大的适应性，且工作效率高，接近自动铺带机的工作效率。

（2）铺放头采用的是多自由度手腕驱动的方式，加工动作灵活易变换，因此拥有很强的适应性，就铺放装置来说，同时在操作范围区域上并不会有多大的限制，从而保证了装置的灵活性。

（3）拥有精确的控制度，如能够精确控制铺放的厚度。每一路的丝束都是独立的进行各个过程，在该过程中均是利用独立的传输、独立的引导通道和独立的张力控制系统。各路的丝束的进给速度是完全不同的，究其原因是，在铺放头将丝束从纱架上拉出并压到制件表面时，每路丝束对应着一个唯一的轨迹长度，在各自铺放的带宽范围内，丝带的外缘丝束远远比内侧丝束的拉出距离长得多。论文网

（4）能够很好地起到节约材料的效果。因为丝束的夹紧、重送和切断功能的相互配合能够实现任何一路丝束如果被切断，从而会影响到碳纤维复合材料丝带的宽度，宽度的变化与单束丝束宽度密切相关，等于单束丝束宽度的整数倍，这样一来有效地避免了碳纤维材料的浪费，此外，能够完成更多的复杂任务，如局部的加厚混杂、夹紧和开口。

（5）工艺中可实时进行加压密实。铺放头通过压紧动作将各路丝束压到制品表面，同时排除空气，同时在压紧区域进行加热丝束，造成树脂流动，使得更容易排除丝束间的间隙，可控的压力以及加热温度也保证了制品的质量。

2碳纤维铺放技术国内外的研究与发展

在纤维铺丝技术的发展与应用上，国内的纤维铺丝技术相对国外而言发展较晚，即便有很多的优势，但由于纤维复合材料结构件的制造主要由欧美等发达国家技术控制，结构件的制造高成本，使很多普通国家都难以接受，包括我国在内，这也是导致我国的纤维铺放技术在很长一段时间内都处在一个瓶颈阶段的主要原因，为此，我国开始自主研发相关的复合材料结构件[8]。对于我国来说，复合材料的应用，铺设技术的发展，愈来愈多的高性能铺设结构件的要求，提高我国的纤维铺放技术从以前到现在都至关重要。

铺放设备的缺乏是国内目前面临的另一个重要的问题，例如，一些复杂的铺放制品来说，只能通过手工操作来进行完成铺层。这样便会出现极低的难以避免的极低的生产效率，此外，由于铺层质量也是很难控制的，因此常常会白白浪费很多材料。而即便这样，人工制造生产的铺放制品也很难满足生产上的使用要求，以上诸原因均是限制我国碳纤维铺技术发展的重要因素，从而导致目前国内的纤维铺层技术很大程度上仍处于落后的境地。而纤维铺层技术等工业发展水平和军事水平是有着密不可分的联系的，正因如此，欧美等掌握了较高的纤维铺层技术的发达国家对我国实施了限制高档、精密和敏感复合材料成型工艺装备出口的法规。而我们国家要发展，要谋求真正的国家利益，就必须加大对这方面的研究力度，这是一个很有价值的研究方向。