2026年4月24日是第11个“中国航天日”。当我们为神舟飞天、嫦娥探月、空间站遨游太空的壮举自豪时,或许不知道,在一个关键设备的“隐秘战场”,国产厂家正在快速追赶欧美巨头的脚步,突破“卡脖子”的局面——这就是热塑性复合材料超声波焊接设备。
上市公司骄成超声(股票代码:688392)就是其中的领军企业,其研发的热塑性复合材料超声波焊接/增材复合制造设备,将焊接与增材技术融为一体,实现了热塑性复合材料之间、金属与热塑性复合材料的高效连接。
为什么超声波焊接是TPC焊接的刚需?
在航空航天的空间环境下,传统连接方式暴露出诸多短板。比如有机胶黏剂在真空环境下会发生释气现象,降低连接强度;使用机械连接的金属紧固件不仅会因为增重而增加成本,而且其接触界面在温度循环中易产生电化学腐蚀和应力集中,存在安全风险。
超声波焊接技术突破了传统连接方式的局限,非常适合焊接热塑性碳纤维复合材料。
超声波焊接的工作原理是通过高频机械振动,在焊接界面产生摩擦热与黏弹性热,使热塑性树脂达到熔融状态,在压力作用下实现分子链相互扩散,冷却后形成整体性连接。
与传统连接方式相比,超声波焊接技术“无胶黏剂”、“无铆钉”,在极端温变环境中仍可保持接头的可靠连接,应用前景十分广泛。
骄成超声的热塑性复合材料超声波焊接/增材复合制造设备,将焊接与增材技术结合为一体,不仅能实现热塑性复合材料之间、金属与热塑性复合材料的连接,还可用于复杂高精度构件的加工与增材制造。
骄成超声推出了灵活的焊接解决方案,可提供单机、自动化焊接站、点焊、连续焊等多种形式,以满足科研院所、高校、工厂规模化量产等不同需求,进一步拓宽了超声波焊接技术在复合材料领域的应用边界。
超声波加工:塑造复材加工“完美边缘”
热塑性复合材料(如碳纤维/PEEK、CF/PPS)的裁切一直是行业难题,传统裁切易导致纤维起毛、抽丝、变形,影响构件精度与强度,还可能造成材料浪费。
超声波裁切技术彻底解决了这一难题,其核心原理是利用20kHz-40kHz的高频机械振动,使裁切刀具与材料接触时产生摩擦热和机械应力,在高效切割的同时,确保边缘整齐光滑。
骄成超声的超声波裁切设备有以下优势:
精密度高。满足了航空航天零部件、电子封装件等对尺寸精度的严苛要求,切割误差可控制在极小范围;
绿色清洁。大幅减少碎屑产生,保持加工环境清洁,尤其适用于对卫生条件要求极高的场景;
无热损伤。切削力小、热量小、形变低,可最大程度减少裁切过程对碳纤维复合材料内部结构的损伤,避免因加工导致的性能衰减;
适配性强。可裁切各类热塑性复合材料。结构紧凑,安装方便,易于集成,展现出强大的适应性与专业性。
该设备已成功应用于航空航天构件、新能源汽车轻量化部件、内饰件、橡胶轮胎等领域的精密裁切,为后续焊接工艺提供高质量的加工基础。
超声波探伤检测:守护复合材料质量防线
航空航天领域对复合材料构件的安全性要求极高,任何微小内部缺陷都可能引发严重后果。骄成超声自主研发的多轴超声波C扫系统,集成AI算法与高频超声技术,实现对复合材料内部缺陷的精准识别与智能判读,构建了可靠的复合材料质量保障体系。
智能算法赋能:基于深度学习模型,系统可自动识别分层、气孔、纤维断裂等多种缺陷类型;
多轴联动控制:实现X/Y/Z多维度扫描,适配复杂异形构件检测;
多维度成像:通过相控阵探头与多通道同步扫描技术,提升检测效率;
数据追溯:生成数字化检测报告,支持全生命周期质量追溯。
写在中国航天日,技术突破背后的创新动能
骄成超声的技术突破并非一蹴而就,而是源于19年的技术积累与持续创新:
核心部件自研——从超声波电源、换能器(Transducer)、调幅器到焊头,实现全产业链自主可控,打破国外核心部件垄断;
工艺数据库:建立热塑性复合材料的焊接工艺参数库,为客户提供快速解决方案;
定制化服务:根据客户需求定制专用焊头、底模与自动化系统,适配不同构件的生产需求;
产学研合作:与上海交通大学等高校合作,联合开发金属-复合材料连接技术,攻克多项技术难关。
骄成超声在超声波技术领域的深耕与创新,不仅获得了市场的广泛认可,更凭借硬核技术实力斩获多项重要航空航天项目。从焊接增材的创新突破,到超声波裁切的精准高效,再到检测技术的质量守护,骄成超声以全方位的超声波技术解决方案,为复合材料的应用赋能。
未来,骄成超声将持续深化与航空制造商的合作,深耕超声波技术在复合材料领域的创新应用,助力大飞机、低空经济、汽车工业等高端制造业高质量发展。