CN109996667B - 复合材料铺放设备 - Google Patents

Abstract

这里公开了一种复合材料铺放头20，用于将伸长纤维增强材料14施加到工具12上，头20包括：至少一个伸长的丝束引导通道32，用于将纤维增强材料14从通道32的丝束入口33引导到丝束出口35；和进给装置36,38，用于通过至少一个通道32进给纤维增强材料；其中，所述通道或每个通道32设置有至少一个喷嘴60，所述喷嘴60设置为使得在使用中可以将喷出的气体传输到通道32中，以便阻止通道32中的纤维增强材料14与通道32之间的接触。

Description

复合材料铺放设备

技术领域

本发明涉及复合材料铺放设备，特别涉及用于阻止一段纤维增强材料与用于接收所述材料的通道之间接触的复合材料铺放设备。

背景技术

纤维复合材料部件经常用于需要轻质和强度组合的应用，如在运动设备和航空航天部件中。大多数纤维复合材料制造工艺需要连续的纤维增强材料层在铺放的过程中施加到工具、制品或模具上。在铺放所述组件之前，通常将基质材料预先施加到纤维增强材料上(预浸渍或“半固化”)。近来，制造的发展使得铺放过程能够自动化进行。

有三种示例性自动复合材料制造工艺，即自动胶带铺设(ATL)、自动纤维铺放(AFP)和自动纤维缠绕。简而言之，ATL涉及将包含纤维增强材料的胶带应用于工具。所述胶带通常包括单向纤维，其预浸有基质材料(例如环氧树脂)。连续的胶带层通常以彼此不同的方向应用以形成帘布层结构。通常通过涂布辊将所述胶带施加到工具上。

在AFP中，纤维增强材料以“丝束”的形式施加到工具上，包括多个单根纤维或多个“丝束”。或者，“丝束”可以是从较宽的胶带切开的窄宽度的胶带。AFP通常更适合于具有较高曲率或不均匀曲率的复杂零件。纤维通常用基质材料预浸渍或通过基质材料池的抽出。通常通过涂敷辊将一组或一系列“丝束”施加到工具上。

自动纤维缠绕与AFP的不同之处在于，该工具通常是旋转心轴，并且铺放设备通常穿过心轴以在心轴表面上应用一束处于拉伸状态的纤维。丝束被设置成绕过芯轴的角度，该角度可以在心轴的连续通道之间进行调节，以使得连续的层彼此处于不同的方向以形成帘布层结构并影响组件的性能(例如，对生产结构改善的压缩或拉伸的强度)。纤维束通常借助于心轴和铺放设备的涂敷辊之间的丝束间的拉力施加到制品上。

在所有上述方法中，所期望的是丝束或胶带在施加到制品上时是发粘的，这使得丝束或胶带在应用时要求高于阈值温度。以前认为纤维铺放头已经结合了许多不同的装置以确保丝束或胶带在施加到工具之前已被充分加热，例如当丝束穿过或越过头时通过红外灯加热丝束。此外，预先假设的纤维铺放头可以在足够高的温度下接收丝束或胶带以使其发粘，例如，丝束或胶带直接从加热的基质材料中接收，或者丝束在环境温度下发粘。

然而，这种纤维铺放头的缺点在于，在使用中，丝束或胶带往往是粘性的，因此可能粘附在头的部件上。这可能导致设备故障及失灵而不得不维修该设备。

因此，希望提供一种改进的复合材料铺放头。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供了一种复合材料铺放头，用于将伸长纤维增强材料施加到工具上，所述头包括：至少一个伸长的丝束引导通道，用于将纤维增强材料从通道的丝束入口引导到丝束出口；和进给装置，用于通过至少一个所述通道进给所述纤维增强材料；其中所述通道或每个通道提供有至少一个喷嘴，其设置为在使用中气流可输送到通道中，以便阻止所述通道中的纤维增强材料与所述通道之间的接触。

可以并排设置多个通道，用于引导多个不同长度的纤维增强材料。所述通道除了丝束入口和丝束出口之外，其它地方可以被封住。所述喷嘴或每个喷嘴可设置在所述通道的壁中。所述喷嘴或每个喷嘴可以延伸到所述通道中，或者可以通过通道壁突出到所述通道中。所述喷嘴或每个喷嘴可设置有用于调节喷射流速的阀，其可以是射流的速度流量、质量流量或体积流量。

每个通道可以设置有多个喷嘴，每个喷嘴设置为将喷出的气体传输到相应的通道中。沿着每个通道可以有分隔开的多个喷嘴。

每个喷嘴可以设置为将喷出的气体传输到所述纤维增强材料下面的相应通道中，因此，喷射的气体可以阻止通道的下壁与纤维增强材料之间的接触。

每个通道的两个相对的面均可设有至少一个喷嘴，以阻止通道中的相应的纤维增强材料与相应的相对壁之间的接触。与通道相关联的至少两个喷嘴可设置为在通道中将相应的喷出的气体定向到一段纤维增强材料的相对面。每个通道可以具有四个壁并且每个通道基本上是立方形的。每个通道和进料装置可以设置成使得两个相对的壁基本上与容纳在通道中的细长纤维增强材料平行。

所述喷嘴或每个喷嘴可以设置为沿基本垂直于所述通道的伸长范围的方向将喷出的气体传输到相应的通道中。相应地，喷出的气体可能撞击纤维增强材料的表面。因此，当喷出的气体在一段材料上施加压力时(即由喷嘴的喷出的冲击射流产生的压力)，可以阻止纤维增强材料与其中设置有所述喷嘴或每个喷嘴的通道壁之间的接触。

所述喷嘴或每个喷嘴可以设置为沿基本平行于所述通道的伸长范围的方向将喷出的气体传输到相应的通道中。因此，可以通过在所述通道的所述壁或每个壁和纤维增强材料之间存在喷射气体来防止纤维增强材料与所述通道的所述壁或每个壁之间的接触，这可以用于使材料偏转而远离通道墙。可以存在沿着材料的相对侧设置以喷射气体的至少两个这样的喷嘴，

所述喷嘴或每个喷嘴可以设置有喷嘴护罩，所述喷嘴护罩设置为通过与所述喷嘴接触来阻止纤维增强材料闭合所述喷嘴。例如，喷嘴护罩可包括相对于气体出口升高的杆。

所述喷嘴或每个喷嘴设置为与相应的通道的丝束入口或丝束出口相邻。所述通道或每个通道可包括：第一部分，其邻近所述丝束入口并且设置有至少一个第一喷嘴，所述第一喷嘴设置为将喷出的气体运输到所述通道的第一部分中；第二部分，与所述丝束出口相邻，并设置有至少一个第二喷嘴，所述第二喷嘴设置为将喷出的气体传输到所述通道的第二部分中。

所述复合材料铺放头还可包括至少一个喷嘴，所述至少一个喷嘴设置为将喷射气体定向到所述工具上。所述喷嘴可以设置为将喷出的气体从喷嘴直接定向到工具上，使得喷出的气体不通过用于纤维增强材料的通道。

所述复合材料铺放头还可包括切割机构，用于切断各个长度的纤维增强材料。

根据本发明的第二方面，提供了一种复合材料铺放设备，其包括根据本发明第一方面的复合材料铺放头和设置为向所述喷嘴或每个喷嘴提供气体的气动装置。

所述气动装置可以设置为产生加压气体(即，与包括压缩气体的气缸相反)，例如，气动装置可以包括压缩机或鼓风机。或者，气动装置可以是压缩气体的储存器，例如气缸中的压缩空气。气动装置可包括歧管，用于将气体分配到每个通道中(即每个所述喷嘴)。

气动装置可以设置为向所述喷嘴或每个喷嘴提供冷气，使得在使用中，纤维增强材料在冷气通过所述通道或每个通道时被冷却。冷气的温度可以是15℃或更低、10℃或更低、5℃或更低、2℃或更低、1℃或更低、0℃或更低。

气动装置可包括涡流冷却器。涡流冷却器可位于复合材料铺放头内。气动装置可包括冷却室，冷却室设置在复合材料叠层头内并热耦合到通道。冷却室可以设置为接收来自涡流冷却器的冷气气流。

气动装置可以设置为冷却复合材料铺放头的至少一部分，使得所述通道的壁通过传导而至少部分地被冷却。

气动装置可以设置为向所述喷嘴或每个喷嘴提供热气，使得在使用中，纤维增强材料在热气通过所述通道或每个通道时被加热。气动装置可包括配置为提供热气的加热器。气动装置可以配置为使得在使用中热气的温度为至少40℃、至少50℃、至少60℃、至少70℃、至少80℃、至少90℃或至少100℃。

气动装置可以安装到复合材料铺放头上。或者，气动装置可以与复合材料铺放头分开，例如，气动装置可以包括在车间环境中的压缩气体储存器，或者对复合材料铺放头而言位置分离但流体耦合的压缩机。气动装置的至少一部分可以安装到复合材料铺放头，例如涡流冷却器或用于加热、冷却或加压(压缩)气流的其它装置。

所述通道或每个通道可包括：第一部分，与所述丝束入口相邻的并且设置有至少一个第一喷嘴，所述第一喷嘴设置为将喷出的气体传输到所述通道的第一部分中；第二部分，与所述丝束出口相邻，并且设置有至少一个第二喷嘴，所述第二喷嘴设置成将喷出的气体传输到所述通道的第二部分中；以及气动装置，可以配置为向所述第一喷嘴或每个第一喷嘴提供冷气，并向所述第二喷嘴或每个第二喷嘴提供热气。因此，可以首先冷却穿过每个通道的纤维增强材料，然后在施加到工具之前加热。

根据本发明的第三方面，提供了一种使用根据本发明的第一或第二方面的复合材料铺放头或设备将复合材料施加到工具上的方法，该方法包括：引导伸长纤维增强材料通过所述通道或每个通道；通过所述喷嘴或每个喷嘴将喷出的气体传输到所述通道或每个通道中，使得喷出的气体阻止纤维增强材料与所述通道之间的接触；以及将所述细长纤维增强材料施加到工具。

喷出的气体可以是冷的，使得纤维增强材料在通过所述通道或每个通道时被冷却。

该方法可以进一步包括加热所述工具，使得纤维增强材料在施加到工具上时被加热。可以通过将来自气动装置的热气引导到工具上来加热工具。或者，所述工具可以通过加热器加热，例如位于工具内或与工具耦合的内部加热器。

在所述通道或每个通道包括如上所述的第一和第二部分的情况下，该方法可以包括：将喷射的冷气传输到所述通道或每个通道的第一部分中；以及将喷射的热气传输到所述通道或每个通道的第二部分中。

附图说明

现在参考以下附图通过示例描述本发明的实施例，其中：

图1示意性地显示了使用中的根据本发明实施方案的复合材料铺放设备；

图2显示了图1的复合材料铺放设备；和

图3以剖视图示出了图1的复合材料铺放设备；

图4-6显示了复合材料铺放设备的进一步示例。

具体实施方式

图1示出了复合材料铺放机器10和工具12，纤维复合材料被施加到该工具12上以形成复合材料部件，例如航空航天部件，如机翼。如图1所示，机器10执行铺放过程，其中纤维复合材料丝束14被施加到工具12。机器10包括基部或台架和从基部或台架延伸的操纵装置18，操纵装置18支撑支撑头20(或纤维铺放头)，支撑头20在其远端带有切割机构22。

在使用中，机器10通过支撑头20和切割机构22提供多个丝束14，并使用涂布辊24将丝束14施加到工具12上。在铺设过程的适当阶段结束时，通过切割机构22切割丝束14。丝束14预先浸渍有基质材料，例如环氧树脂。

如图2所示，支撑头20和切割机构22在使用中附接到操纵装置18(图2中未示出)，其从支撑头的近端沿大致纵向的应用方向延伸到切割机构22的远端尖端区域26，其中丝束14被施加到工具12(未示出)并间歇地进行切割。

支撑头20包括两个平行的三角形侧板28，其从支撑头20的近端延伸到机器的尖端区域26。侧板28呈锐角等腰三角形，这使得支撑头20和切割机构22具有锥形或会聚式轮廓。支撑头20还包括支撑在侧板28之间的上部和下部进给板30，两个板30设置为沿着多个相邻的通道32朝向切割机构22传输丝束14。

在该实施例中，每个进给板30具有六个相邻的通道32，每个通道32具有丝束通道入口和丝束通道出口33。每个进给板30设置有外盖板34，其在使用中将丝束14封闭在通道32中，并且如果必要的话，可以将其移除以暴露通道内的丝束14，如，在通道被阻塞的情况下。在其他实施例中，盖板34可以与进给板30一体地形成或永久地固定到进给板30。

丝束进给装置提供为用于将丝束14进给到通道32中并通过通道32。上下重定向的滚轴36耦合到侧板28并延伸至支撑头后以将丝束14引导到通道32中。进一步地，进给滚轴38通过盖板34中相应的间隙延伸以驱动丝束14通过通道32。

如图3所示，在支撑头20内提供气动装置，包括从供应线54处供应压缩空气的涡流冷却器52。涡流冷却器配置成产生冷气气流和热气气流。在该实施例中，热气气流被排放到环境中，而冷气气流被定向到冷却室或压力通风系统55中。冷却室或压力通风系统内的气体用于如下面详细描述的冷却与进给板30相连的上部和下部散热板56，并将冷却的压缩空气传输到通道32里。

上部和下部散热板56耦合到上部和下部进给板30的内侧(即，支撑头20内的侧边)，并且热耦合到涡流式冷却器52的冷却室55。在使用中，上部散热板56和下部散热板56易于冷却进给板30(换句话说，热量经由上部散热板和下部散热板从进给板30传递到涡流冷却器的冷却室)。此外，冷却气体经由上部歧管58和下部歧管58从涡流冷却器的冷却室55转移到通道32。

每个歧管58将冷却气体分配在喷嘴60之间，喷嘴60延伸到进给板30和盖板34之间的每个相应通道32中。每个喷嘴60设置有控制阀，以控制冷却气体进入相应通道的流体速度。在该特定实施例中，控制阀配置成使得进入每个通道的冷气的流速在最小0.25m³/小时和最大2.5m ³/小时之间。

在该实施例中，每个喷嘴60设置为在每个通道内沿着与通道内的丝束14的纵向范围平行的方向(即通道32的纵向范围)将冷气引入通道并且朝向出口35的方向延伸。在其他实施例中，喷嘴60可以设置为沿着其他方向将冷气流引入通道32，例如垂直于或者具有垂直于丝束14的纵向范围的分量的方向。例如，喷嘴60可以设置为沿着相对于引导方向倾斜大约45°的方向将冷气引入通道。

在该实施例中，存在与每个进给板30相关联的单个歧管58，以及每个通道的单个喷嘴60。然而，在其他实施例中，可以存在多个歧管58，所述歧管用于每个通道的多个喷嘴60。特别地，气动装置可包括多个歧管58，所述歧管沿着通道在通道的一侧或两侧上分隔开。例如，在每个进给板30的内侧间隔排布有三个歧管58，并且在每个进给板30的外侧上间隔排布有另外三个歧管58(即，耦合到盖板上34)，相应的喷嘴60延伸到通道中。

此外，在其他实施例中，至少一个歧管可以耦合到来自涡流冷却器的热气气流，使得热气经由延伸到通道中的相应喷嘴60引入到通道32中。例如，可能期望经由第一歧管58在每个通道32的第一部分上方提供冷气，以便在通道的第一部分上方冷却容纳在其中的丝束14，及期望经由第二歧管(未示出)在每个通道32的第二部分上方提供热气，以便在施加在工具上之前再次加热丝束14。因此，丝束14可以在施加到工具上之前被加热或再加热以变粘。

如图2和3所示，切割机构22设置于邻近两个进给板30的远端并位于三角形侧板28的两个尖端区域之间。切割机构包括在两个侧板28及多个伸长臂44之间延伸的枢轴42，伸长臂44安装在枢轴42上，用于围绕枢转轴线A向应用方向的横截面的延伸方向做枢转运动。枢轴42插入设置在三角形侧板28的尖端区域内的相应孔中。

每个伸长臂44包括通道32，通道32设置为从进给板的相应通道32的丝束出口接收丝束14。在每个伸长臂的远端处，存在切割元件，该切割元件设置为与伸长臂一起移动。反作用元件的片匣62在切割机构22的远端附近可拆卸地连接到支撑头20，使得连接到片匣62的多个反作用元件与安装到伸长臂44的相应切割元件对齐以限定它们之间的咬口(nip)。

伸长臂44经由连杆68耦合到线性致动器66，使得伸长臂44可被致动以绕枢转轴线枢转。伸长臂44绕轴旋转以闭合切割元件和反作用元件之间的咬口从而使得在其间延伸的丝束14被切断。

涂抹辊24在切割机构22的远端处安装到支撑头20，并且设置为从切割机构22接收丝束14并将丝束施加到工具。

在使用中，作为自动控制铺放程序的一部分，操纵装置18使支撑头20相对于工具12移动，使得通过支撑头20和切割机构22进给到涂敷辊24的丝束14作为工具12表面的一部分。在该实施例中，操纵装置18能够使支撑头20前后移动和上下移动，并且工具12可以并排移动且绕三个相互垂直的轴旋转左右移动。这提供了六个自由度。

当丝束14通过支撑头20进给时，涡流冷却器52运行以产生冷气流和热气流。在该示例性实施例中，冷气流由歧管58和喷嘴60分配，喷嘴60延伸到承载在支撑头20上的通道32中，从而阻止通道32与容纳在通道32内的丝束14之间的接触，并同时冷却丝束14，以使得如果通道与丝束要进行接触，则丝束14变得不那么发粘并且不太可能粘附到通道32上。热气流被排放到周围环境中。

当每个丝束14连续地通过切割机构22进给时，相应的伸长臂44保持在打开位置，其中丝束14能够从伸长臂穿过片匣62而不被切割元件或反作用元件切割。在铺设过程的适当阶段，机器10将决定是否要切割纤维复合材料丝束14。然后，机器启动伸长臂44的相应致动器，伸长臂44将丝束14传输到相应的咬口，使得伸长臂44枢转并使咬口闭合，从而切断丝束14。

在切割行程之后，支撑头20在工具12上的继续运动使得涂敷辊24在工具12的表面上滚动，从而将丝束14的切割部分拉离咬口。

在该示例性实施例中，工具12设置有内部加热器，该内部加热器设置为加热工具的表面，例如，通过来自内部加热元件的传导来加热。在其他实施例中，可以与通道分离的喷嘴(即，不将喷出的气体引导到通道中)可以将来自涡流冷却器或其他源头的热气引导到工具上。因此，当通过支撑头20传输被冷却的丝束14，在其施加到工具12上时被工具12加热。当丝束14被加热时，它们变得发粘并因此易于粘附到工具12上。

图4示意性地示出了包括复合材铺放头120的示例性复合材料铺放设备100，复合材料铺放头120包括伸长的丝束引导通道132，用于将纤维增强材料114从丝束入口134引导到丝束出口136。切割机构122提供在邻接于丝束出口136的头120的远端处。涂敷辊安装在支撑头120在切割机构122的远端，且设置为从切割机构122接收丝束114，并将丝束施加到工具。

通道132设置有多个喷嘴160,161。在该示例中，喷嘴160邻近丝束入口134并且配置为将喷出的气体传输到丝束入口(即，通过通道沿着与提供纤维坚强材料114的方向相对应的方向)。在该示例中，还存在与丝束出口136相邻的喷嘴161，喷嘴161配置为将喷出的气体传输到丝束出口中(即，沿着与通过通道进给纤维增强材料114的方向的相反方向)。铺放头120可包括多个这样的通道。

在图4的示例性铺放头120中，通道132的两个相对侧面均设置有至少一个喷嘴，以防止相应的纤维增强材料与通道的相应的相对壁之间的接触。

在图4的示例性铺放头120中，该喷嘴或每个喷嘴160设置为沿基本平行于通道的伸长范围的方向将喷出的气体传输到相应的通道中。

通道132包括与丝束入口134相邻的第一部分138，第一部分138设置有第一喷嘴160，第一喷嘴160设置为将喷出的气体传输到通道的第一部分138中。在该示例中，第一喷嘴160是朝向通道132的上侧邻近丝束入口134的第一喷嘴，以及朝向通道132的下侧的第一部分138内的第一喷嘴。

通道132还包括与丝束出口相邻的第二部分140，第二部分140设置有第二喷嘴161，第二喷嘴161设置为将喷出的气体传输到通道的第二部分140中。在该示例中，第二喷嘴161是朝向通道132的下侧邻近丝束出口136的第二喷嘴161，以及朝向通道132的上侧的第二部分140内的第二喷嘴161。

设备100还包括气动装置155，气动装置15设置为向第一喷嘴160提供冷气，使得在使用中，纤维增强材料114在其通过通道132时被冷却。气动装置155还设置为向第一喷嘴160提供热气。第二喷嘴161使得在使用时，纤维增强材料在气体通过通道时被喷出的气体加热

尽管已经通过以通道132描述了上述示例，但是应当理解，包括多个通道的铺放头可以具有用于每个通道的相应布置。

图5示意性地示出了示例性复合材料铺放设备200，其包括类似于关于图4描述的复合材料铺放头220，但不同之处在于，在该示例中，所述喷嘴或每个喷嘴260,261设置为沿基本垂直于通道的伸长范围的方向将气体传输至相应的通道中。

图6示意性地示出了示例性复合材料铺放设备300，其包括复合材料铺放头320，其类似于关于图4所描述的复合材料铺放头320，但在与喷嘴和气体供应有关的方面与工具312不同。例如，通道332设置有多个喷嘴360，并且存在气动装置355，其设置为向每个喷嘴提供冷气，使得在使用中纤维增强材料在其通过通道332时被冷却。

复合材料铺放头320还包括第二喷嘴363，第二喷嘴363设置为将喷出的气体引导到工具312上。在该示例中，每个喷嘴363设置为将喷出的气体从喷嘴直接引导到工具上，使得不通过纤维增强材料的通道喷射。因此，通过通道的纤维增强材料首先被冷却，然后在施加到工具之前被加热。在该实例中，热气可以加热工具，使得纤维增强材料在施加到工具上时被加热。在其他示例中，可以附加地或替代地提供用于传输热气的第二喷嘴，以将喷出的热气传输到邻近丝束出口的通道的第二部分中。

在该示例中，工具设置有加热器，该加热器布置成例如通过来自加热元件314的传导来加热工具的表面。

尽管已经在自动纤维铺放(AFP)工艺的背景下描述了本发明，但是应当理解，本发明同样适用于其他复合铺放工艺，包括自动带铺设(ATL)和自动纤维缠绕。

Claims (14)

1.一种用于将伸长纤维增强材料施加到工具的复合材料铺放设备，包括：

复合材料铺放头，包括：

至少一个伸长的丝束引导通道，用于将纤维增强材料从所述通道的丝束入口引导到丝束出口；和

进给装置，用于通过所述至少一个通道进给纤维增强材料；

其中所述通道或每个通道包括第一部分和第二部分，所述第一部分与所述丝束入口相邻并且设置有至少一个第一喷嘴，设置为将喷出的气体传输到所述通道的第一部分中，所述第二部分与所述丝束出口相邻，并且设置有至少一个第二喷嘴，设置为将喷出的气体传输到所述通道的第二部分中，从而阻止所述通道中的纤维增强材料与所述通道之间的接触；以及

气动装置，设置为向所述第一喷嘴或每个第一喷嘴提供冷气，使得在使用时，纤维增强材料在冷气通过所述通道或每个通道时被冷却；

其中，所述气动装置设置为向所述第二喷嘴或每个第二喷嘴提供热气，使得在使用中，纤维增强材料在施加在所述工具上之前被加热。

2.如权利要求1所述的复合材料铺放设备，其中每个喷嘴设置为将喷出的气体传输到所述纤维增强材料下面的相应通道中。

3.如权利要求1所述的复合材料铺放设备，其中每个通道设置有多个喷嘴，每个喷嘴设置为将喷出的气体传输到相应的通道中。

4.如权利要求3所述的复合材料铺放设备，其中每个通道的两个相对侧的每一个设有至少一个喷嘴，以阻止相应的纤维增强材料与所述通道的相应的相对壁之间的接触。

5.如权利要求1所述的复合材料铺放设备，其中所述喷嘴或每个喷嘴设置为沿垂直于所述通道的伸长范围的方向将喷出的气体传输到相应的通道中。

6.如权利要求1所述的复合材料铺放设备，其中所述喷嘴或每个喷嘴设置为沿平行于所述通道的伸长范围的方向将喷出的气体传输到相应的通道中。

7.如权利要求1-6中任一项所述的复合材料铺放设备，其中所述喷嘴或每个喷嘴设置有喷嘴护罩，所述喷嘴护罩设置为通过与所述喷嘴接触来阻止纤维增强材料闭合所述喷嘴。

8.如权利要求1-6中任一项所述的复合材料铺放设备，其中所述喷嘴或每个喷嘴设置为与相应通道的丝束入口或丝束出口相邻。

9.如权利要求1-6中任一项所述的复合材料铺放设备，还包括至少一个喷嘴，该至少一个喷嘴设置为将喷出的气体定向到所述工具上。

10.如权利要求1-6中任一项所述的复合材料铺放设备，其中所述气动装置包括涡流冷却器。

11.如权利要求1-6中任一项所述的复合材料铺放设备，其中所述气动装置设置为冷却所述复合材料铺放头的至少一部分，使得所述通道的壁通过传导而至少部分被冷却。

12.如权利要求1-6中任一项所述的复合材料铺放设备，其中所述气动装置安装到所述复合材料铺放头。

13.一种使用如权利要求1至12中任一项所述的复合材料铺放设备将复合材料施加到工具的方法，所述方法包括：

引导伸长纤维增强材料通过所述通道或每个通道；

通过所述喷嘴或每个喷嘴将喷出的气体传输到所述通道或每个通道中，使得喷出的气体阻止所述纤维增强材料与所述通道之间的接触，包括：

将喷出的冷气体传输到所述通道或每个通道的第一部分中，使得所述纤维增强材料在通过所述通道或每个通道时被冷却；以及

将喷出的热气体传输到所述通道或每个通道的第二部分中，使得所述纤维增强材料在施加到工具上之前被加热；以及

将一定长度的所述伸长纤维增强材料施加到所述工具。

14.如权利要求13所述的方法，还包括加热所述工具，使得所述纤维增强材料在施加到所述工具前被加热。

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