葡萄牙Periplast公司在INOV.AM计划框架下，成功演示了一套基于单头机器人的混合制造单元。该系统在同一机械臂末端集成自动纤维铺放（AFP）与熔融颗粒制造（FGF）双模功能，首次实现模具打印、碳纤维预浸料铺层与蜂窝芯材沉积的连续作业，彻底取消传统复合材料生产中的二次粘接工序，为高端装备轻量化部件提供全新工艺路径。
在近期测试中，该单元的运行逻辑高度紧凑：FGF模块耗时6小时完成复杂曲面模具的3D打印；随后切换至AFP功能，仅用30分钟便将碳纤维预浸料带精准铺设于模具表面；紧接着FGF模块启动，历时1小时直接在新鲜铺层上沉积出蜂窝状芯材结构。整个流程无需转移工装或工件，单工位即可完成从内模到三明治结构的完整构建，大幅压缩了生产节拍。
突破界面结合瓶颈与工艺验证
传统混合三明治复合材料生产中，面皮与芯材的界面粘结是质量控制的核心难点。常规工艺需额外涂覆胶粘剂并经历独立的固化循环，极易引发脱粘、孔隙或分层等缺陷。此次演示直接攻克了FGF喷嘴在刚铺设的复合材料表面进行稳定挤出这一技术不确定性。企业反馈显示，沉积过程未出现可见的附着不良或走丝轨迹偏差，物理界面虽仍存在，但省去了独立施胶环节与专用粘接设备，显著压缩了质检周期。目前该项目仍处于工艺原理验证阶段，后续将结合具体案例开展力学测试与参数优化，以确认其在实际载荷下的结构完整性。
硬件架构与材料兼容性设计
该演示平台搭载德国库卡（KUKA）工业机械臂，核心执行器为自主研发的单头AFP/FGF复合加工头。系统底层依托Periplast的Extrubot自动化增材制造平台，整合了物料干燥装置、加热成型底板及切片控制软件。当前配置采用定向热风加热系统进行热塑性胶带铺放，其铺放速率受限于实验室级设备规格，尚未达到高通量量产标准。该加工头兼容热固性预浸料，研究人员可在同一平台上对比不同树脂体系、铺放参数及面芯界面的工艺窗口。这种双材料兼容设计降低了复材研发的硬件门槛，但也要求操作人员在更换料盘时严格管控环境温湿度，防止预浸料提前回温或颗粒受潮。
在实际运维层面，单头设计节省了占地面积，但对喷嘴防堵机制和换料密封性提出了更高要求。热塑性颗粒在高温挤出时易发生降解，需配备实时熔体压力监测模块；而热固性预浸料的输送则依赖精密张力控制系统。企业表示，该平台的模块化架构允许后期单独升级铺放头或挤出模组，便于产线柔性调整。从供应链角度看，该工艺直接对接上游碳纤维纱线与热塑性母粒供应商，中游设备集成商可借此切入复材自动化赛道。
当前配置主要面向高校实验室、科研院所及企业研发中心，但其技术路线直指汽车、航空、航天、船舶及先进出行领域对复杂工装与高性能轻量化复合材料的刚性需求。对于国内从事复材构件采购、产线升级或外贸渠道布局的企业而言，该工艺的价值在于缩短长周期部件的交付链条。免胶一体化成型不仅减少了供应链中的胶粘剂品类管理压力，更通过减少装夹次数提升了尺寸一致性。下游主机厂在选型时需重点考察设备的真空辅助铺放能力与在线缺陷检测接口。对于中国出口型复材零部件厂商，掌握此类免胶成型技术有助于突破欧美市场对VOC排放与胶粘剂环保标准的限制，提升产品溢价空间。
葡萄牙通过PRR/NextGenerationEU基金大力推动制造业数字化与绿色转型，INOV.AM议程正是其聚焦先进制造与复合材料本土化的核心抓手。本地企业与莱里亚大学、西葡研究单位联合攻关，旨在填补欧洲高端复材装备的产能缺口。中国复材产业链正加速向高附加值领域延伸，此类“减工序、降界面风险”的集成化制造思路，为国内企业优化现有热压罐外工艺、开发新型工装夹具提供了可参考的工程范式。文中展示的6小时制模、30分钟铺层与1小时芯材沉积的时间分配，直观反映了该工艺在缩短非切削工时方面的潜力。对于追求快速打样与小批量定制的中国复材工厂而言，这种将多道工序压缩至单工位的做法，能有效对冲高昂的设备折旧与场地租金成本，具备明确的工程经济性。后续项目进展将于2026年9月INOV.AM主题会议上披露，行业用户可跟踪其力学测试数据以评估商业化成熟度。