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            2024-01-12
            2023年度中國復合材料行業十大新聞揭曉
            時光荏苒,2023年,在飛速發展的科技浪潮中,中國復合材料行業再次迎來新的挑戰與機遇。中國復合材料工業協會評選出了“2023年度復合材料行業十大新聞”,對關鍵事件進行深入梳理和分析,為行業同仁提供更全面、更深刻的行業洞見,還能為預見未來的變革和趨勢提供參考。01、碳纖維復合材料助力載客船舶碳中和:節能減排近40%11月9日,廣東中威復合材料有限公司為中國香港的新渡輪離島項目制造了首艘500客位的碳纖維高速客船“新明珠2號”,并舉行了吉水儀式。這標志著中國在制造大型船舶方面使用先進復合材料技術取得了顯著成就。中國復合材料在海洋工程領域的應用正在迅速增長,尤其在深海探測和海洋平臺建設等方面。碳纖維復合材料具有輕量化、高強度和耐腐蝕性強的優點,正推動著產業的低碳環保轉型。中國海洋新材料市場規模已超過萬億元大關,未來5年國內的需求預計將以每年17%左右的速度增長。復合材料為海洋工程的創新和發展提供了更多發展空間。隨著海洋工程復合材料技術的不斷成熟和發展,海洋工程用復合材料的市場占比將越來越高。02、中國商飛面向社會擴大高性能纖維材料需求征集11月17日,中國商用飛機有限責任公司在“2023中國復合材料工業協會年會暨第五屆碳纖維復合材料產業創新發展高峰論壇”上發布了“大飛機產業對高性能纖維材料需求征集令”,標志著中國航空復合材料發展的一個重要里程碑。這一征集令旨在推進航空復合材料國產化,集中體現在新材料、新工藝和新技術三大方面。新材料中包含了多種高強度碳纖維、高性能環氧樹脂和高性能熱塑性復合材料;新工藝涵蓋了膠接自動化表面處理和低碳成型工藝;而新技術方面則聚焦于結構焊接和多尺度虛擬試驗技術等。通過征集令的方式,擴大了細分領域先進材料在大飛機上的應用潛力,而專精特新企業的參與將進一步提升航空材料的先進水平。2023年,隨著C919客機產業體系的完備,國產化比率已達約60%,極大地帶動復合材料行業及相關技術的發展。東方航空作為C919的主要運營商,截至2023年底,已執行655個商業航班,運送近8.2萬旅客。到2023年,C919共向東航交付了4架,預計到2025累計交付20架。C919飛機交付數量的逐年增加預示著民用航空領域復合材料行業的新增長點。這不僅標志著C919從試運行階段向規?;\營的轉變,也充分展示了中國航空技術已達到國際先進水平。隨著越來越多創新合作的推進,中國航空復合材料產業有望在全球航空領域中占據更加重要的地位。03、104米!國內最長碳纖維復合材料斜拉索亮相位于江陰市黃山路的斜拉橋建設工程完成了一個關鍵階段,斜拉索的掛設吊裝全部完工。這座橋使用了48根超高強度斜拉索,其中包括兩根長約104米的碳纖維復合材料斜拉索,這在國內尚屬首次。黃山路斜拉橋總長248米,寬36.5米,主要由分離式鋼箱梁、人字形橋塔和馬鞍形雙索面斜拉索構成,是濱江路快速化改造項目的重要組成部分。碳纖維復合材料的應用不僅提高了橋梁的承載效率和跨徑,還解決了傳統鋼絲纜索的腐蝕和疲勞問題,為建造更輕質、長壽命的高性能橋梁結構提供了先進方案。全國建材生產階段碳排放占總碳排放量的約28%,其中鋼材、水泥和鋁材能耗占比超過90%。復合材料在建筑領域,除了在橋梁工程中得到應用,在建筑外圍護、以塑代鋼的錨桿中,復合材料展現出其輕質高強、耐腐蝕和設計靈活性的獨特優勢。這些特性不僅提升了建筑的安全性和耐久性,也為現代建筑設計提供了更廣闊的創新空間,為未來的城市建設和建筑美學開辟了新的可能。04、國產碳纖維復合材料助力神舟載人飛船升空中國建材集團所屬北玻院、南玻院和哈玻院的研發成果在航天領域取得重要應用。5月30日,南玻院研發的高強紗被用于長征二號F遙十六運載火箭和神舟十六號載人飛船的防熱結構和隔熱層,為航天器發射和對接提供了關鍵保障。北玻院則為神舟十六號飛船的關鍵部位提供了中密度預混料和高性能耐燒蝕樹脂等材料。10月26日,搭載神舟十七號的長征二號F遙十七運載火箭在酒泉衛星發射中心成功發射。神舟十七號飛船的承力薄壁加筋截錐,是我國載人航天史上首次使用的大型碳纖維復合材料制品,標志著中國在航天復合材料領域的重大進步。航天領域的先進復合材料以其輕質、高強度和耐燒蝕等特性,顯著提升了載人飛船的性能和安全性。隨著復合材料新型原材料、設計技術和制備工藝的不斷進步,復合材料在航天領域的應用將得到進一步拓展,航天器的安全性和承載效率將進一步提升。05、海洋工程新應用:全球最大旋筒風帆順利起航6月24日,中復連眾制造的旋筒風帆在船廠順利安裝,創造了全球首艘配備直徑5米、高35米旋筒風帆散貨船的記錄,推動了船用風力助推技術的實際應用。旋筒風帆利用馬格努斯效應,通過旋轉產生壓力差以提供推力,減少燃油消耗,是航運業節能減排的重要創新。裝配有新型旋筒風帆的貨船,能在特定航線上節省5%以上的燃油,10萬噸散貨船安裝1套風帆助推系統,測算下來每天可節約燃油1.5噸,減少二氧化碳排放4.65噸。與傳統風帆相比,它占用更少的甲板空間,能有效抵御惡劣風況,對側向風的效果尤為顯著。旋筒風帆在制造過程中采用了集束式干濕層合纏繞成型技術,實現了復雜受力條件下大型高精度旋筒風帆的高效制備,為國內外首創。隨著海洋工程復合材料技術的不斷創新和應用拓展,正逐漸成為推動船舶設計革新和環保高效運輸的核心要素,為海洋工程和航運業帶來了革命性的變化。展望未來,海洋復合材料的發展有望在海洋探索、深海作業以及海洋環境保護等多個領域發揮更加關鍵的作用。06、國內近百米熱塑性復合材料風電葉片成功下線采用了阿科瑪集團Elium?熱塑性樹脂的近百米級熱塑性復合材料風電葉片在中材科技風電葉片股份有限公司阜寧公司成功下線,刷新了全球熱塑性復合材料風電葉片長度記錄。是繼風電葉片先行者TPI和LM風電之后第三家使用熱塑性樹脂生產全尺寸風電葉片的專業企業。中材科技風電葉片股份有限公司作為連續十余年全球風電葉片制造的行業龍頭,從2019年開始與國內知名主機廠簽署了熱塑性葉片的聯合開發合作協議。該只葉片的成功下線標志著項目取得了階段性成果。在近20年里,我國風電裝機容量迅速增長,從2010年4182.7萬千瓦躍居世界之首,至2023年突破4億千瓦,為全球可持續能源發展做出了重要貢獻,帶動風電領域復合材料實現了從跟隨到超越的巨大飛躍。同樣在這20年里,傳統熱固性復合材料風電葉片的可持續發展給風電人帶來了很多的困擾。預計到2030年,面臨著退役、需要無害化處理的風電復合材料固廢達到了驚人的80萬噸。熱塑性復合材料風電葉片的成功下線,為風電葉片向綠色產品轉型提供了可行方案。07、低碳可持續發展趨勢下,復材行業清潔生產箭在弦上國務院發布《空氣質量持續改善行動計劃》,強調加速淘汰重污染行業落后產能,推動產業向清潔生產轉型。清潔生產,即在設計、原料選擇、工藝技術、管理和綜合利用等方面采取措施,從源頭減少污染和提高資源效率,減輕對環境和人類健康的影響。2023年9月中國環科院清潔生產中心在棗強召開了玻璃鋼行業清潔生產審核試點創新項目啟動會和技術交流會,研討了復合材料清潔生產方案和相關政策。自2003年起,國內針對不同產業制定清潔生產標準,重點關注重污染行業。到2016年底,超過1萬家企業被納入清潔生產審核范圍,涵蓋了重污染和清潔行業。黨的十九大和二十大報告強調清潔生產的重要性,推動《“十四五”全國清潔生產推行方案》的頒布,為企業自主研發清潔生產技術與設備提供政策支持。復合材料行業存在附加值低、研發能力弱、機械化程度不高、企業規模小且分散,以及產品質量粗糙等行業問題,影響了行業的形象,限制了行業發展。在產業轉型升級、可持續發展的大背景下,行業面臨著機遇和挑戰,清潔生產已箭在弦上。唯有通過工藝技術和裝備的更新,從根本上實現清潔生產,從而提高復合材料行業的經濟效益和市場競爭力。08、國產碳纖維產能突破10萬噸年初,新疆隆炬新材料有限公司啟動了年產5萬噸高性能碳纖維的一期項目,兩條生產線年產6000噸碳纖維產品已供不應求。此次發展將使其成為國內繼上海石化之后第二家生產48K碳纖維的企業,建成后將成為全球最大的碳纖維原料基地之一。項目計劃包括8個碳化車間,16條生產線,分四期完成,最終實現年產5萬噸目標。截至2023年3月,中國碳纖維年產能已突破10萬噸,相比2021年末增長65%,在全球范圍內占比達43.3%。中國在碳纖維及其復合材料領域的快速發展,帶動了相關技術和產品質量的不斷進步,增強了中國在全球高性能復合材料市場的競爭力,國內碳纖維龍頭企業也逐步實現扭虧為盈。但面對產能過剩、庫存積壓和價格下跌等因素的影響,碳纖維企業再次面臨生存的壓力,在碳纖維復合材料應用市場未成熟前,希望市場回歸理性,練好“內功”,做好產品研發和市場應用開拓。09、生物基復合材料助力新質生產力:千億級合成生物產業集群正在崛起凱賽生物在2023年實現了生物基復合材料領域的重要突破,成功研發了一步法生物基高溫聚酰胺制備方法,并在5000噸中試線上進行驗證。這一創新技術大幅降低了聚合時間至傳統工藝的1%以下,同時實現產品熔點在290-310℃范圍的可控調節,克服了傳統高溫尼龍工藝中的能耗高、時間長、出料難等問題。此外,公司還以此技術為基礎,生產出含超70%玻纖的高性能生物基熱塑性纖維復合材料,并應用于半掛車底板、集裝箱、建筑模板、冷藏箱、物流托盤等產品的商業化試制,為物流運輸、新能源、建筑等領域提供綠色低碳解決方案。與此同時,2023年12月的中央經濟工作會議強調生物制造作為戰略性新興產業的重要性,提出要打造生物制造等新產業,并廣泛應用數智技術、綠色技術以加快傳統產業的轉型升級。生物基復合材料在實現可持續發展和低碳轉型中顯示出巨大潛力。到2023年,全球生物基復合材料市場規模預計將突破300億美元,未來五年內預計以超過15%的年復合增長率持續增長。國內生物基復合材料規?;瘧闷鸩捷^晚,需要加大有針對性的政策扶持,擴大生物基復合材料的應用。10、復合材料優勢顯著,助力我國氫氣長輸管道發展"西氫東送"輸氫管道項目,作為中國氫氣長途輸送的一個關鍵里程碑,象征著國內跨區域氫氣輸送管網建設步入一個新紀元。此管道起始于內蒙古烏蘭察布市,終點為北京燕山石化,全程超過400公里。預計此舉將有效緩解京津冀地區綠氫的供需不均問題,從而推動能源結構的轉型升級。該項目不僅增強了西部地區綠氫的利用潛力,也代表著一種更為經濟、高效的氫氣輸送方式,對于提升氫氣在終端使用的可獲得性和降低成本具有重大意義。在輸氫管道的建設上,復合材料的使用起到了至關重要的作用。與傳統鋼管道相比,復合材料制成的輸氫管道更輕、耐腐蝕性更強、且具有更優異的耐高壓性能,特別適合長距離和高壓的輸送環境。2022年國家發展改革委和國家能源局共同發布了《氫能產業發展中長期規劃(2021-2035年)》,提出到2060年氫能在中國終端能源體系中的占比至少達到20%,市場規模擴大8至10倍。在新能源領域,復合材料已廣泛用于電池盒、電解槽、儲氫瓶和光伏組件等新產品,成為復合材料行業新的增長點。來源:復材工業協會
            2023-05-26
            我國風電光伏發電總裝機突破8億千瓦
            截至今年4月底,我國風電裝機3.8億千瓦,光伏發電裝機4.4億千瓦,風電光伏發電總裝機突破8億千瓦,達到8.2億千瓦,占全國發電裝機的30.9%,其中風電占14.3%,光伏發電占16.6%。今年1—4月,全國風電光伏新增裝機6251萬千瓦,占全國新增裝機的74%,同比增長11.5個百分點。其中,風電新增1420萬千瓦、光伏發電新增4831萬千瓦,分別占全國新增裝機的16.8%和57.2%。今年1—4月,全國風電光伏發電量達到4828億千瓦時,同比增長26.8%,占全社會用電量的17.2%,較去年同期增長3個百分點。 來源:國家能源局
            2023-05-23
            GFR-PU復合材料:可批量生產的美觀輕量化部件 適用于汽車結構件
            Cannon Afros展示了其Interwet長纖維注射 (LFI) 技術,用于聚氨酯 (PU) 配方的內部共注射混合工藝,該配方可以用多種纖維增強。Cannon Afros的Interwet LFI技術是為了生產用玻璃纖維粗紗增強的模壓汽車結構件而開發的,可替代基于玻璃纖維氈或預混多元醇的短切玻璃纖維的生產工藝。該技術的新穎之處在于使用一種特殊的內部共注射混合概念對玻璃纖維粗紗進行徹底潤濕。真空將玻璃纖維粗紗吸入一個切碎機中,該切碎機放置在一個經過特殊改裝的專有Free Pouring Laminar SR L形高壓混合頭的頂部,然后再次使用真空將切碎的長或短玻璃纖維吸入混合室內,并用聚氨酯配方潤濕,從而產生均勻的分散體,因此該公司稱之為Interwet。Ecos Chocen是一家成立于1990年的家族企業,總部位于捷克共和國。多年來,該公司掌握了各種各樣的金屬和聚合物材料的工程和制造工藝,并結合電泳技術,為各種商用車部件(如底盤和車身外板)的粉末和濕法涂裝做準備。在2000年代初期為荷蘭一家大型巴士制造商開發和生產了一系列前端和后端面板原型的成功合作之后,隨后確定了該公司未來的發展方向。Ecos Chocen獲得了IATF 16949:2016認證,如今專注于汽車行業零部件和整個裝配單元的制造和生產,特別關注商用車,尤其是公交車、客車和卡車。Ecos Chocen執行經理Jiri Kutlvasr表示:“我們與Cannon Afros合作,實現了一個雄心勃勃的目標,即使用其獨特的Interwet LFI技術一步法生產復雜的半結構和結構玻璃纖維增強聚氨酯外部車身部件,該技術結合了模內涂層,提供了出色的表面美學。為噴漆做準備。Cannon Afros為Interwet LFI工藝提供了一個交鑰匙解決方案,包括配料單元機器和混合頭、模具和壓力機以及機器人工藝自動化,這些都帶來了高質量,有助于提高可重復性和整體生產力?!盋annon Afros表示,對Interwet LFI技術和工藝可實現的結構性能正在吸引電動汽車(EV)外部面板制造商的注意力,以應對日益增長的輕量化追求。 來源:PUWORLD
            2023-04-25
            維斯塔斯攻克葉片回收
            一直以來,風機葉片都是由環氧樹脂復合材料制成的。隨著第一批風電機組運行壽命即將結束,歐洲風能協會WindEurope預計,從2025年起,每年將有約25000噸葉片退役 。合成材料成分復雜,難以分解和回收,對環境造成了威脅。行業普遍認為,為了在風機葉片壽命結束時實現可回收,需要一種新的材料或制造方法。為此,風機巨頭紛紛投入力量進行研究。2021年9月,西門子歌美颯正式發布了一款名為“RecyclableBlade”的完全可回收風機葉片,已應用于德國Kaskasi項目。2022年3月,通用電氣可再生能源旗下的LM Wind Power在西班牙Ponferrada的葉片工廠中制造出了首支熱塑性100%可回收葉片。不過,維斯塔斯選擇了另一條路線——研究環氧樹脂復合材料的回收方法。近日,他們宣布,這套回收工藝已研究完成。這種工藝消除了對風機葉片回收的材料限制,無需改變現有葉片的材料成分或設計,即可實現回收利用。這樣既 節省了工藝改造費用,也無需承擔葉片材質變化可能導致質量問題的風險 。維斯塔斯副總裁兼可持續發展主管Lisa Ekstrand表示:“我們可以將舊環氧樹脂葉片作為新葉片的原材料,無論是垃圾場的廢舊葉片還是正在運行的葉片均可回收并重復使用。風電行業的一個新時代即將到來?!边@項工藝是CETEC(熱固性環氧復合材料循環經濟)項目的研究結果,該項目于2021年啟動,由維斯塔斯牽頭,合作伙伴包括環氧樹脂制造商Olin公司、丹麥技術學院(DTI)以及丹麥奧胡斯大學(Aarhus University)。 來源:歐洲海上風電
            2023-03-03
            復合材料技術領域首個由我國主導制定的國際標準頒布
            近日,國際標準化組織ISO正式頒布了ISO 23930:2023 《纖維增強塑料復合材料——拉擠型材全截面壓縮試驗方法》(Fibre-reinforced plastic composites — Full-section compressive test for pultruded profiles),這部標準由清華大學土木工程系馮鵬教授提案并擔任項目負責人(Project Leader),是復合材料技術領域首項由我國提案并主導制訂的國際標準項目。復合材料拉擠型材(簡稱“FRP拉擠型材”),是重要的高端裝備與戰略保障基礎材料,廣泛應用于新能源、基礎設施建設、交通運輸、化工環保、體育健康等行業,具有輕質、高強、耐腐蝕等優點,是結構輕量化的首選材料,也是極端服役環境中不可替代的關鍵材料。我國是FRP拉擠型材生產、出口和使用的大國。據中國復合材料工業協會統計,2021年我國復合材料拉擠制品產量超過160萬噸,占全球總產量約60%;近兩年,在新能源行業的帶動下,FRP拉擠型材產能實現連續兩年翻番。FRP拉擠型材具有各向異性和非均勻性的特征,纖維和樹脂在截面中的分布并不均勻,加上微孔隙、微裂縫等初始缺陷的影響,會使截面中各部分材料的力學性能存在差異,特別是在轉角和交角處,其實際強度遠低于板件強度。因此,現有基于局部取樣的材性測試結果很難準確反映其整體截面的承載能力。針對此問題,馮鵬教授團隊基于多年研究積累和工程實踐經驗,提出了全截面壓縮試驗方法,通過短試件全截面軸心受壓承載試驗,用在合理的破壞模式下獲得的承載力評價FRP拉擠型材的整體力學性能,并于2015年編制了GB/T 31539-2015《結構用纖維增強復合材料拉擠型材》國家標準,其中首次采用了“全截面壓縮試驗”這一原創方法評價FRP拉擠型材的整體性能,彌補了傳統局部取樣無法反映產品整體性能的技術缺陷。拉擠工藝示意圖典型FRP拉擠型材產品工程結構中的FRP拉擠型材2018年9月經全國纖維增強塑料標準化技術委員會(SAC/TC39)提議,由ISO/TC61/SC13國內對口單位南京玻璃纖維研究設計院報請中國建筑材料聯合會和國家標準化管理委員會同意,清華大學向國際標準化組織/增強纖維和復合材料技術委員會(ISO/TC61/SC13)正式提出申請:建議將全截面壓縮試驗作為評價FRP拉擠型材整體力學性能的標準試驗方法予以立項?;谠鷮嵉难芯繑祿头e極的溝通宣傳,該提案獲得了德國、法國、意大利、瑞士、捷克、韓國、日本、印度等國代表的支持,投票通過由中國牽頭制定標準ISO 23930《纖維增強塑料復合材料——拉擠型材全截面壓縮試驗方法》。此后,我國專家代表組織各國同行進行驗證,經過多輪討論修改,歷時4年,完成了該標準的編制,于2023年2月正式發布。該標準采納了中國國家標準《結構用纖維增強復合材料拉擠型材》(GB/T 31539-2015)附錄B中的試驗方法,并參照其編寫,首次建立了評價FRP拉擠型材整體力學性能的國際標準方法,對規范產品質量、促進工程應用具有重要意義,為我國FRP拉擠型材產品國際競爭力提升、搶占國際市場制高點、維護我國企業利益提供了有力的技術支撐。這項標準也標志著中國正成為該領域的引領者。 來源:清華大學土木工程系暨建設管理系
            2022-12-22
            江蘇一體化推進玻璃纖維產業鏈產業工人隊伍建設改革
            12月11日,江蘇省推進玻璃纖維產業鏈產業工人隊伍建設改革工作專題培訓班在南京玻璃纖維研究設計院召開,深入學習黨的二十大精神,研究部署當前和今后一個時期推進全省玻璃纖維產業鏈產業工人隊伍建設改革工作思路舉措,進一步推進產業鏈產改工作擴面提質,不斷向縱深發展。今年,推進全省玻璃纖維產業鏈產業工人隊伍建設改革項目被列入了2022年江蘇產業工人隊伍建設改革重點實施項目清單。江蘇省教育科技工會和省硅酸鹽學會玻纖玻鋼專委會、南京玻纖院共同制定了《以“工學賽培”一體化模式推進玻璃纖維產業鏈產業工人隊伍建設改革工作實施方案》,穩步有序推進實施,產業鏈產改工作取得階段性成效。國家建筑材料行業職業技能鑒定043站完成江蘇省職業資格認定備案,取得第三方玻纖制品工職業技能等級認定資質,近年來開展技能等級認定600多人;江蘇玻纖產業工匠學院掛牌;以全國勞模領銜的玻纖行業勞模和工匠人才創新工作室聯盟成立等等。江蘇省推進玻纖產業鏈產改工作協調小組組長、省總工會副主席井良強在開班講話中強調,要按照全國、省產改工作部署要求,勇擔產業鏈產改探路先鋒,把產業鏈改革持續向縱深推進、向基層延伸。要認真學習黨的二十大精神,在推進產業鏈產改中增強政治自覺。要大力加強職工思想政治引領,在推進產業鏈產改中凝聚奮進力量。要著力建設高技能人才隊伍,在推進產業鏈產改中賦能職工成長。要充分發揮企業主體作用,在推進產業鏈產改中主動擔當作為。要切實加強組織領導,在推進產業鏈產改中形成工作合力。堅持以“工學賽培”一體化人才培養模式推進玻璃纖維產業鏈產業工人隊伍建設改革,打造有理想守信念、懂技術會創新、敢擔當講奉獻的產業工人隊伍,促進江蘇玻璃纖維產業強鏈補鏈,推動全省玻璃纖維企業高質量發展,全面提升產業鏈產改質量和效益,全面提高產業鏈產改覆蓋面和受益度,以過硬成績交出一份令產業鏈黨委行政滿意、讓產業鏈產業工人認可的成績單。來源:金臺資訊
            2022-07-26
            風電制造商維斯塔斯通過復合材料3D打印可生產超2千個零件
            風力渦輪機是龐大而昂貴的機器,必須以最小的停機時間可靠地運行,以便盡可能有效。這意味著在制造和安裝方面沒有出錯的余地。因此,風力渦輪機制造商維斯塔斯(Vestas)在其制造設施和檢查現場依賴專門的檢查工具、儀表,通常需要在各個設施之間運輸零件。然而,這個過程可能非常耗時,并且增加了生產專用風力葉片組件所需的時間和生產成本。為了消除這些瓶頸,維斯塔斯于2021年在其葉片生產設施中啟動了一項計劃,通過增材制造-3D打印技術,以更簡化、數字化的方式生產許多此類組件。維斯塔斯的直接數字制造(DDM)計劃使用Markforged公司基于云的AI驅動的Digital Forge AM平臺,3D打印機和材料,在所需現場快速生產專用工具、零件。維斯塔斯是風能領域的全球領導者,在86個國家/地區擁有超過 151 吉瓦 (GW) 的風力渦輪機。維斯塔斯增材制造的其中一個部件是碳纖維增強復合材料制造的復合頂部中心(TC)標記工具,由風力葉片裝配團隊在現場使用。使用該工具作為測量,在葉片的根部放置一個指示標記,以確保葉片在安裝過程中以正確的間距對齊。該工具最初需要數周時間進行制造,運輸,然后驗證使用,現在只需幾天即可完成。以前,維斯塔斯通過金屬加工技術制造這些工裝工具,然后將工具運送到應用地點,用于檢查葉片本身的對齊情況 ,此過程可能需要大約三周的時間,包括制造和驗證?,F在,有了直接數字制造系統,這些工具可以在任何地方進行設計,然后使用Markforged的X7 熔融沉積建模(FDM)3D打印機和Onyx碳纖維填充尼龍混合材料直接在葉片設備上打印。Markforged軟件對工具進行數字檢查和校準,并生成校準報告,無需物理檢查和校準步驟。改用碳纖維增強復合材料還使零件的總重量減輕了85%。如今,維斯塔斯直接數字制造計劃總共包括2000多個零件。所有這些零件的設計文件都存儲在Markforged Eiger基于云的數字存儲庫中。這使得維斯塔斯任何地點的員工(即使是那些幾乎沒有3D打印專業知識的員工)都可以在本地X7 3D打印機上快速搜索和制造纖維增強復合材料零件。借助數字化的存儲庫,維斯塔斯團隊可以在世界任何地方立即制造出一致、符合規格的零件,而無需全球設施的專家。這大大降低了運輸和貨運成本,以及制造交貨時間。最重要的是,維斯塔斯團隊不再需要擔心零件未通過合規性測試,因為它們是按需打印的,內部使用精確的數字規格進行打印。維斯塔斯表示,到2022年,它將開始推出直接數字制造系統,用于葉片以外的檢測儀表工具,促進維斯塔斯在23個制造地點的按需生產。維斯塔斯還與緊固件和裝配材料供應商Wurth(德國Künzelsau)合作,建立了一個增材制造生態系統,并管理使用Markforged的Digital Forge平臺制造的備件庫存,以支持本地現場支持和其他供應商的維護,維修和大修(MRO)。一旦初始部署完成,維斯塔斯將在其工廠內推進更加深入的數字化制造端到端流程。例如,在任何維斯塔斯風電設備站點上,具有使用權限的個人更容易掃描零件代碼或在其企業管理系統中搜索零件,并將零件數字化信息自動發送到適配的本地3D打印設備進行制造。制造平臺中的Blacksmith和Eiger Fleet軟件對用戶、3D打印機和零件檢測的集中控制將確保制造高質量、高性能的工具與最終用途零件。Source:3D科學谷
            2022-07-26
            C919,好消息!
            7月19日,在C919大型客機六架試飛機圓滿完成全部試飛任務之際,C919大型客機試飛現場聯合指揮部閻良戰區在陜西渭南機場召開總結大會。會議強調,C919六架試飛機完成全部試飛任務,標志著C919取證工作正式進入收官階段,開始全力向取證沖鋒。這是在以習近平同志為核心的黨中央堅強領導下C919大型客機項目研制取得的至關重要的階段性勝利,是工信部、民航局、氣象局等國家有關部委,上海、陜西、甘肅、山東、江西、內蒙古等地方政府全力支持的結果,是中國商飛公司與航空工業試飛院等參研參試單位通力協作的結果,也是全體科技工作者五年多日夜拼搏、攻堅克難的結果。會議宣讀了中國商飛公司黨委賀信,回顧總結了C919試飛歷程,試飛員、試飛工程師等有關代表進行了交流發言。工信部、財政部、民航局、試飛院有關負責同志,中國商飛公司黨委副書記、總經理趙越讓,黨委常委、紀委書記趙九方,黨委常委、副總經理、試飛現場聯合指揮部總指揮魏應彪,總部、所屬單位及C919項目團隊有關人員參加會議。中國商飛公司官網信息顯示,C919大型客機是中國按照國際民航規章自行研制、具有自主知識產權的大型噴氣式民用飛機,座級158-168座,航程4075-5555公里。C919大型客機2015年11月完成總裝下線,2017年5月成功首飛,目前累計擁有28家客戶815架訂單。自2019年起,6架C919在上海、閻良、東營、南昌等地進行飛行試驗,開展了一系列地面試驗和飛行試驗。2020年11月,C919獲型號檢查核準書(TIA),全面進入局方審定試飛階段。Source:中國商飛大飛機
            2022-05-24
            可持續儲氫瓶解決方案的顛覆性技術:實現連續纖維回收!
            英國 NCC 與合作伙伴 B&M Longworth 和 Cygnet Texkimp實現了連續碳纖維回收,這是為氫市場提供可持續復合壓力容器的重要第一步。圖片來源:國家復合材料中心(NCC)英國國家復合材料中心(英國布里斯托爾)的工程師,英國先進復合材料應用卓越中心,與英國SME合作伙伴B&M Longworth (Edgworth,英國)和Cygnet Texkimp (Northwich,英國柴郡),成功地從整個壓力容器中回收連續碳纖維,并重新利用它們制造了一個新的壓力容器。據報道,這是英國首次實現這一過程,是英國氫能發展的一個重要里程碑。NCC表示,由于氫的能量密度較低,因此需要在350- 700bar (5076-10152 psi)的高壓下進行壓縮和存儲。這使得高強度、低重量的碳纖維成為首選材料,特別是用于汽車或飛機等車輛中的氫壓力容器,其中功率重量比至關重要。然而,2025年至2030年期間,碳纖維的需求預計將增長5倍,超過全球生產能力。因此,創造可行的、低成本的回收工藝,保留連續碳纖維的固有強度,以便循環利用,是發展氫經濟的關鍵。據 NCC 稱,直到最近,飛機機翼和風力渦輪機葉片等復合材料部件的回收工藝導致短纖維的機械性能低于原生纖維。雖然這種材料有一些應用,但它不適合在高性能產品中重復使用。NCC 團隊與 B&M Longworth 合作,使用公司革命性的 DEECOM 工藝成功地從報廢 (EOL) 復合材料壓力罐中回收了連續碳纖維。該工藝最初是設計用來從過濾器和生產設備中去除廢聚合物,該工藝使用過熱蒸汽在壓縮下穿透復合材料聚合物中的微觀裂縫,然后在那里冷凝。在減壓過程中,它會沸騰膨脹,使聚合物開裂并帶走破碎的顆粒。然后重復該壓力擺動循環,直到所有基體(懸浮在聚合物中的材料)都與纖維分離,從而使單體也可以被回收以進行可能的再加工?!斑@項技術不僅有可能改變復合材料的 EOL 結果,而且還展示了我們如何在不損害纖維基本特性的情況下做到這一點?!盢CC表示,至關重要的是,DEECOM工藝使主要成分材料完好無損,能夠保留任何長度。與 Cygnet Texkimp 合作的 NCC 工程師可以使用回收的連續碳纖維來制造一個使用長絲纏繞的新壓力容器。該伙伴關系目前正尋求與制造商合作,將這一過程規?;彤a業化,并分享最近回收試驗的知識。下一步是對回收材料和回收容器進行纖維特性分析,團隊的最終目標是:開發能夠實現可持續儲氫解決方案的顛覆性技術?!皩崿F連續纖維回收是我們實現完全可回收認證儲罐目標的重要一步——如果我們要將氫納入我們的能源結構中并實現凈零目標,這是我們需要解決的關鍵技術障礙,”NCC氫氣總工程師Marcus Walls-Bruck說。項目結果將于本周在 JEC World 上公布?!拔覀冋幱谀軌蚍窒砝w維回收和復合材料壓力容器廣泛設計勘探工作的階段,我們希望聽到有興趣加入我們的可持續壓力容器之旅的公司?!崩w維回收和回收項目是NCC氫計劃的一部分,開發和分享技術知識,跨部門復合專業知識和最先進的技術,企業需要實現他們的氫雄心。作為這個項目的一部分,NCC的工程師們致力于改進復合材料壓力容器的設計,進行詳細的設計和分析,以最大限度地減少浪費,并試用工業將用于回收和再循環連續碳纖維的工具和制造工藝。據報道,他們還交付了低溫壓力容器的復合材料設計規范,并正在研究復合材料壓力管道的認證途徑,包括海上使用的管道?!霸趯?DEECOM 用于復合材料回收和循環進行深入研發之后,我們很高興看到壓力罐的成功回收和再制造,”B&M Longworth Ltd. 董事 Jen Hill 說?!白罱捻椖吭谝幌盗袕秃习搴推嚵悴考矫嫒〉昧顺晒?,因此轉向氫罐是下一個合理的挑戰。得益于國家復合材料中心專家的洞見,以及我們在 Cygnet Texkimp 合作伙伴的專業知識,我們已經實現了一些人認為不可能的事情,并且已經進入測試階段并尋找下一個挑戰?!盋ygnet Texkimp的首席執行官Luke Vardy補充說:“這項合作和技術最令人興奮的方面是,我們能夠在工藝的每個階段最大化纖維的價值和完整性?!薄斑@項技術不僅有潛力改變復合材料的EOL結果,而且它還展示了我們如何在不影響纖維基本性能的情況下做到這一點。對纖維完整性的保留意義重大,因為它使我們能夠以可靠和可持續的方式回收和重新利用碳纖維,同時創造出最高質量和一致性的最終產品?!?nbsp;來源:carbontech
            2022-04-26
            重大突破!超輕低溫儲氫罐有望使飛機航程提升4倍
            據報道,一種革命性的低溫氫氣罐設計,有望從根本上提高氫動力飛機的續航里程。而且據有關研究數據,采用這種清潔燃料電池的客機可以比使用噴氣燃料的同類飛機飛行距離遠四倍。一直以來,重量都是所有航天機械的大敵。而氫在每單位重量上的卓越能量儲存能力,使其成為航空領域中鋰電池的一個極具吸引力的替代品。近期,田納西州公司Gloyer-Taylor實驗室(GTL)聲稱它已經建造并測試了幾個低溫罐,與目前最先進的航空低溫罐(金屬或復合材料)相比,重量降低了75%。GTL多年來一直致力于開發由石墨纖維復合材料和其他材料制成的超輕量級低溫罐。該公司說,他們已經測試了密封性,甚至通過了幾個低溫熱壓循環,而且這些罐子的技術準備程度(TRL)為6+,其中TRL 6代表在操作環境中已經驗證了原型水平的技術。當你處理像液態氫這樣的燃料時,容器重量的減輕會產生巨大的差異,因為液態氫本身的重量很輕。對于一個典型的壓縮氣體氫氣罐來說,燃料對滿罐重量的貢獻程度(質量分數)一般只有10-11%。GTL聲稱,長2.4米、直徑1.2米的冷凍罐只有12公斤重。加上裙邊和真空杜瓦殼,總重量為67公斤(148磅)。它可以容納150公斤的氫氣。這是一個將近70%的質量分數,這給低溫冷卻設備、泵和其他東西留下了大量的重量空間,同時保持整個系統的總質量分數超過50%。如果它能做到它所描述的那樣,結果將是顛覆性的。在質量分數超過50%的情況下,它將使清潔飛機的飛行距離是使用噴氣燃料同類飛機的四倍,同時按每乘客英里的成本計算,運營成本估計將減少50%,并完全消除碳排放。研究人員舉例稱,飛機制造公司De Havilland的加拿大Dash-8 Q300飛機使用噴氣燃料載客50-56名乘客可以飛行約1558公里(968英里)。改成燃料電池動力系統和GTL復合油箱后,同樣的飛機可以飛行4488公里(2789英里)。來源:財聯社
            2022-01-17
            國內首臺碳纖維復材輕量化氫能客車發布
            央廣網海鹽1月17日消息,國內首臺碳纖維復材輕量化氫能城市客車近日在浙江海鹽正式發布。據介紹,該客車以“碳纖維復材”構建車身,以“氫”為動力,一次加氫24公斤,標準工況運行續航里程可達800公里,具有零排放、噪音小、壽命長等優點,完全滿足各級公交公司使用要求,在全國氫燃料電池客車界處于領先地位??蛙嚢l布現場據悉,該客車由浙江清華長三角軍民協同創新研究院組織開發,在開發之初就瞄準整車輕量化方向,通過碳纖維復材車身的正向設計和其他系統優化配置,實現了車輛實測10噸,比其他同型車輛減重超過2.5噸,大大節約百公里氫耗。同時,采用整車地鐵化車廂布置設計理念,實現乘客一步登乘,無障礙快速通行整車全平地板,乘車效率至少提升50%,顯著提高車內乘客安全性,同等座位數站立面積提升60%以上,乘駕體驗更佳。同時,除了氫能的動力,該車車廂采用的碳纖維復合材料技術,具有“更節能、更經濟、更安全、更舒適、長壽命、不腐蝕”六大優勢,比金屬材料整車強度提高約10%,重量減輕約30%。2021年12月16日,20輛碳纖維復材新能源客車成功交付嘉興海鹽鴻遠公交公司,這也是繼2021年8月全國首批18輛“紅船號”碳纖維復材新能源客車在嘉興公交投入運營后,第二批交付的碳纖維復材輕量化新能源客車。據悉,這兩批客車均采用純電動驅動。首批客車現已在嘉興市內游8線路運營,取得明顯的節能效果。來源:央廣網
            2022-01-11
            英國國家復合材料中心展示未來太空儲能罐技術
            【據復合材料世界網站2021年12月22日報道】英國國家復合材料中心(NCC)與法國航空航天制造商泰雷茲阿萊尼亞太空公司(Thales Alenia Space)聯合在“太空儲存罐”(SpaceTank)項目下制造了一種全復合材料無襯墊(俗稱“V型”)儲存罐演示驗證件。該部件將作為運載火箭和衛星推進劑儲存罐的基本型產品,與目前使用的傳統金屬推進劑儲存罐相比,重量預計可減輕30%。NCC表示,該演示驗證件展示了如何利用先進復合材料技術來減輕燃料儲存罐結構重量并降低衛星發射成本,體現了復合材料將在未來空間推進工程結構發揮的重要作用?!疤諆Υ婀蕖表椖繛槠谝荒?,總體目標是基于英國本土的研發能力,獲得制造和檢測低溫壓力容器所需的技術,將開發一種全新制造解決方案,獲得低溫推進劑儲存罐。航天行業對于復合材料在太空中發揮的關鍵作用形成了共識,一些公司已經開始探索復合材料在太空儲存罐設計中的應用。例如,美國Virgin軌道公司和新西蘭火箭實驗室公司(RocketLab)都分別研發并展示了復合材料燃料儲存罐作為發射器一號(Launcher One)火箭和“電子”(Electron)火箭中金屬燃料儲存罐的替代品。在澳大利亞,Omni Tanker公司與合作伙伴正在尋求開發復合材料無襯墊液氫儲存罐并計劃將其商業化。而在歐洲,德國MT航宇公司也已經研發材料和制造方法,并正在接受新型火箭燃料儲存罐的性能測試。NCC的“太空儲存罐”項目則有望將英國提升為該領域的主要參與者。 NCC開發的“太空儲存罐”演示驗證產品長750毫米,直徑為450毫米,流體存儲容量超過96升,壁厚為4.0-5.5毫米,這種設計使其能夠承受85巴加壓推進劑帶來的壓力。NCC透露,“太空儲存罐”碳纖維復合材料主體結構由總重量達到8千克,存在進一步優化減重的可能,其壓力等級可以通過使用更高強度的碳纖維和增加復合材料的厚度來實現。同時可以使用更薄,剛度更低的碳纖維復合材料制造,以應對一些中低端應用場景。在“太空儲存罐”項目期間,NCC團隊開發了一種創新方法,將金屬流體閥端口的制造也納入到可沖洗消除的內芯模具中,從而不需任何二次組裝或粘接等其他步驟。這些流體閥端口固定在新型模具中,使它們能夠在制造過程的后期直接連結到碳纖維上?!疤諆Υ婀蕖钡闹黧w結構使用美國SHD復合材料公司提供的MTC510環氧樹脂碳纖維預浸料,帶材寬度為300毫米。MTC510是一種環氧樹脂系列產品,在80℃到120℃之間固化,并且經過專門的增韌設計以提高其損傷容限?!疤諆Υ婀蕖庇捎鳥indatex公司負責制造過程,該公司還對纖維帶進行了窄幅精密切割,并以6.35毫米的規格形成了長達22000米返回料,按照NCC的要求,這些返回料要在法國科里奧利公司提供自動纖維鋪放(AFP)制造系統中應用。使用科里奧利AFP系統的長纖維纏繞工藝將裁剪后的窄纖維帶沉積到可沖洗消除的模具上。NCC工程師使用比利時Material’s Cadwind公司的纖維纏繞軟件設計了螺旋纏繞和環箍纏繞工藝組合,用于沉積超過24層的材料,達到標稱5.5毫米的厚度。在這里使用的纖維纏繞厚度、方向以及角度僅針對演示驗證件。NCC后續可以增加或減少復合材料壁厚并改變纖維纏繞角度和層板結構,以按照不同的壓力或負載要求充分優化“太空儲存罐”結構。在材料完成沉積后,研究人員立即檢查了NCC“太空儲存罐”是否存在缺陷和厚度變化。隨后將整體結構置于100℃下進行熱壓罐固化,并再次重新檢查。固化后采用超聲波C掃描和熱成像無損檢測技術,對不同的制造方法進行對比,以檢查未來儲罐是否存在分層和孔隙等缺陷。最后,在完成無損檢測質量評估后,用加壓冷水沖洗并消除內部模具,使內槽形成空腔。NCC表示,經過驗證,無內襯“太空儲存罐”的模具技術難度巨大,因此他們與英國AeroConsultants公司合作開發了一款使用該公司Aqua水溶性芯材的鑄造工藝制成的內部模具。模具具有內部陽模,標稱壁厚為30毫米,它被分為兩部分澆鑄而成,然后進行粘合。該模具內部擁有三個可清洗加強環,這些加強環的設計和制造有助于承受復合材料自動鋪層過程中產生的扭轉載荷和纖維固化過程中產生的壓力。NCC的這一演示驗證件為英國未來的太空推進劑儲存罐研發提供了充分的研究基礎,并有助于支持英國先進復合材料儲存罐制造技術、部件和設備供應鏈。另據相關報告,該領域未來的研究活動還將支持英國在全球太空市場份額增加5%。一份來自英國政府發布于2021年5月的工作報告顯示,英國太空行業相關收入從2016-2017年的148億英鎊增長到2018-2019年的164億英鎊。英國航天局的總結報告強調,過去兩年(2019-2021年),英國航天部門創造了3000多個工作崗位。來源:航空工業信息網
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