走进Holland Composites：探秘莱利斯塔德先进复合材料工厂

从水翼双体船到建筑立面，业务跨度广泛。 位于阿姆斯特丹不到一小时车程的Holland Composites（荷兰莱利斯塔德）在其4,500平方米的设施内开展多项高技术项目。图片来源 | Holland Composites

Holland Composites坐落于一座4,500平方米的建筑内，距阿姆斯特丹不到一小时车程，专注于四大市场：船舶/海洋、建筑、可再生能源和特种项目。公司对高载荷部件采用预浸碳纤维增强聚合物（CFRP）和Nomex蜂窝，对建筑行业和低利润项目采用树脂注射和玻璃纤维。联合管理合伙人Sven Erik Janssen与创始人Pieterjan Dwarshuis共同管理公司。Janssen表示：“我们仍能用这些更具成本效益的结构实现高性能，并保持先进材料部件的低管理成本，这在业内独树一帜。”

公司还运营DNA Performance Sailing品牌，生产水翼多体帆船，包括5.5米F1X双体船、11米TF10三体船和14米F4双体船。12米G4双体船虽已停产，但Janssen指出：“它展示了我们在先进复合游艇制造和高性能方面的能力。这艘船既是水翼竞赛艇又是家庭巡航艇，拥有卧铺、厨房和卫生间，却能达到35节以上航速。仅靠6人船员即可让4,000公斤重的船体起飞，短 of 美洲杯级游艇，无人能及。”

从海洋到陆地和空中运输

参观前，Janssen回顾了公司历史。1992年，Janssen和Dwarshuis在代尔夫特理工大学（TU Delft）求学时创立Holland Composites。他们为Hobie帆船制造碳纤维桅杆，1993年用CFRP和Nomex蜂窝建造18米游艇助力艇，1994年用树脂注射工艺建造100英尺帆船。Janssen回忆：“那时我们制造的一切都采用碳纤维预浸料或注射工艺。”但由于海洋市场周期性波动和单一项目制，公司寻求多元化，同时坚持先进复合材料而非普通FRP（玻璃纤维/聚酯树脂）。

公司进军轻量化公路运输，生产35辆采用玻璃/碳纤维复合整体底盘的卡车挂车，减重3,500公斤。Janssen解释：“这些卡车运载高密度货物如马铃薯，体积未满重量已达上限。”公司也制造冷藏挂车，但“时机稍早，市场尚未准备好——企业难以计算复合挂车较高初始成本下的年货运增益和维护节省。”

同期，VRR（荷兰鹿特丹，定制航空货运方案供应商）找上门。“他们为空客、波音及航空公司服务，”Janssen回忆，“我们开发了碳/芳纶纤维复合整体集装箱，其轻量化水平至今无人匹敌。”虽生产数千个，但市场很快被低成本FRP产品饱和。

OOA固化结构。 其DNA Performance Sailing品牌的大型碳复合结构在柔性烘箱中固化（右侧），由隔热板组成，外部控制单元通过计算机控制加热和空气循环（插图）。

海洋业务仍是核心优势

1999年，荷兰海军委托Holland Composites生产潜艇用实心玻璃纤维声呐罩。Janssen说：“传统上分两半粘接，接缝会干扰声场。我们被要求整体成型。”这些声呐罩尺寸达11.5×3×3米，厚45-110毫米，注射难度大，使用Roggel的Romar-Voss Composites供应的5,000公斤乙烯基酯/环氧混合树脂，成品重6,500公斤。必须刚性抗冲击，因位于艇艏。Janssen补充：“我们还需匹配水的密度和声呐透明度。我们为多国驱逐舰型舰艇供货。”

另一端是DNA高性能水翼多体船。“我们的小艇是竞赛中首批水翼双体船，”Janssen说。公司还为打破纪录的竞赛游艇如MOD70 Team ARGO和Beau Geste生产复合水翼。“我们拥有制造超高载荷零部件且不失效的内部技术，以及这些高性能水翼的独特一次成型工艺，”他补充道。“我们与世界顶尖水手合作推进水翼性能，并为NACRA 17奥运级别艇生产所有水翼。”

Holland Composites为Windcat Workboats风电服务船生产的轻量化CFRP甲板室（见“复合甲板室减重”）采用树脂注射CFRP泡沫夹层结构，实现大跨度无柱舱内空间。Janssen说：“整体甲板室足够轻，可安装优质减震器隔离船体发动机和海浪振动。Windcat以静谧乘坐著称，深受大型风机OEM青睐。所有风场都需维护，因此50-60英尺高速双体船新市场应运而生。”

Holland Composites为格罗宁根大学生命科学大楼提供结构复合立面，采用半透明RAFICLAD面板系统和大尺寸（3.6×3.3米）面板，实现减重和极致隔热。

75个40×60米复合段运至以色列，现场层压吊装，形成特拉维夫伊扎克·拉宾中心的翼状屋顶段。

“我们做的一切都是结构性的”

为特拉维夫伊扎克·拉宾中心，公司建造翼状屋顶结构，若用混凝土过重。Janssen说：“我们再次做到最大分段。”75个40×60米分段用玻纤和环氧基乙烯基酯树脂注射成型，运至以色列。现场倒置放入夹具层压成最大跨度31米的“翼屋顶”。Janssen指出项目结构挑战极大：“面板厚200-300毫米，支撑玻璃幕墙，含11米悬臂段。复合材料承受所有力，使这种自由悬挑屋顶跨度成为可能。”

Fletcher酒店塔楼项目（2012-2013）始于高速公路旁购物中心，后改建为高端酒店，需大幅隔声。Janssen说：“混凝土骨架难承受额外荷载，我们提供轻量化方案。”公司设计8.5×3米复合面板固定平板玻璃幕墙。“玻璃实悬挂在我们面板上，协助承载，”他指出演示面板与混凝土骨架连接，“玻璃前的复合夹层面板加中间空气层形成巨大声屏障。”每块面板内侧可直接喷漆作内墙，外侧涂抗UV涂层。

Janssen说：“这也是给圆形建筑安装幕墙的最快方式，一次完成，实现R值8的保温性能，是普通外墙材料的两倍。”他坚信能源中性是未来建筑关键。“使用我们结构复合外墙的建筑供暖能耗极低，助力净零排放。BREEAM是荷兰能效认证，首两个获证建筑均用我们复合材料。”

为Fletcher酒店，Holland Composites将弧形复合面板安装于混凝土骨架，固定玻璃幕墙且不增加过多恒载，实现美观降噪外立面。

Janssen特别提到阿姆斯特丹市中心Stedelijk现代艺术博物馆是公司技术建筑项目的巅峰（见“大博物馆，大结构”）。“这是管理热膨胀的极限练习，展现我们的实力。”Holland Composites还开创抗震结构立面，现荷兰部分地区因水力压裂导致地基不稳而强制要求。格罗宁根Wiebenga大楼采用可位移30厘米不失效的抗震立面。“典型钢混结构无法承受此类位移。”

平衡成本、进度与多重要求虽具挑战，Janssen认为最大问题是防火。“错误的复合材料应用给行业带来恶名，”他解释，“我们现在仅在建筑项目使用防火材料，并按法规完成防火测试。”

Holland Composites用碳纤维预浸料在高压釜固化制造潮汐涡轮叶片，承受低速大扭矩结构的巨大载荷。

海洋与可再生能源

公司在海洋油气领域有长期合同。Janssen说：“复合材料不仅轻质耐腐蚀，还易修复。海上平台和船舶不允许停工。金属修复需焊接产生火花，因火灾隐患必须停产。复合材料修复无此干扰。”新客户纷至沓来。

公司也制造潮汐涡轮叶片。Janssen说潮汐能利用尚新，但首批项目完成效果惊人。“潮汐涡轮提供可靠能源，潮汐恒在，风能太阳能间歇，功率输出可预测，对电力公司至关重要。”公司用高压釜固化碳纤维预浸料制叶片，因载荷巨大。“叶片低速高扭矩，”Janssen说，“需将转子速度最大化转化为电能，制造商需要强韧高效、形状优化的结构以最大化汲取潮汐能。”每台涡轮两片3米长、18毫米厚叶片，每台发电机五个涡轮。Janssen说：“叶片载荷相当于13,600马力拖船全功率前进，但客户也需刚性、轻量、低维护、良好疲劳寿命的叶片。钢材太重降低发电效率。”公司仅造叶片；整流罩、锥体和非结构蒙皮由FRP制造商生产。

面向未来的工厂

参观从铺层区开始，设有大型铺层台、DNA性能帆船部件和多款待装CFRP水翼。此处天花板低因有材料存储夹层。通往高挑生产车间，铺层区旁即Zünd（瑞士阿尔特施泰滕）自动切割机，切割范围5.7×2.8×0.3米，可加工预浸料、干纤维和泡沫，厚达25毫米。

前景Zünd自动切割机向铺层区供料（右后方可见，上方为材料存储夹层）。黄色卷帘门后为封闭工装区，CMS加工中心紧邻Zünd切割台。

转身从Zünd切割机走向毗邻铺层区的玻璃封闭工装室。穿过黄色卷帘门，多套工装在制，部件在真空袋下固化。Janssen说：“我们自制模具。CFRP部件用CFRP或铝模，且设通风孔保证工装内空气循环，确保部件均匀固化。”

CMS加工中心位于左侧切割台（视野外）和右侧靠墙高压釜之间。

出工装室，经过5×2×1.8米五轴CNC加工中心（CMS SpA，意大利佐尼奥），见6.5×2.2米高压釜（Tankbouw Rootselaar，荷兰奈凯尔克）。Janssen注：“典型固化125°C，压力6 bar。”

高压釜内可见CFRP工装（注通风孔）和大型CFRP水翼在真空袋下固化，用于高性能多体帆船。

高压釜旁墙壁将生产区分为两半，沿工装室纵向延伸。转身穿门进入后半区，含水刀切割机（8×2×0.5米切割范围）、多台最大15×10×3.5米烘箱、19×12×3.5米喷漆室。Janssen说：“目前在为卡塔尔项目生产大型面板和一系列Windcat船只CFRP甲板室。”

Holland Composites为Windcat Workboats双体船生产的CFRP甲板室在19×12×3.5米喷漆室喷涂。

公司最新引进Massivit 3D（以色列洛德）1800 Pro打印机，构建体积145×111×180厘米。Janssen解释：“我们合作创新三喷头3D打印模具：两喷头打印夹层蒙皮，中间喷头打印中间填充或晶格结构。未来将用纤维增强材料，目前已能打印精密工装，极少铣削。材料用量大减，模具制造极快。现拥有完整工艺链，从设计到模具再到喷漆成品周期极短。”

他表示公司仍在探索如何增加自动化以推进产品，但不增加成本。“关键在于创造力。我们被少人涉足的高难度问题吸引，作为造船人，我们一直在有限资源下极富创造力。在复合材料领域，我们看到广阔未来机遇。”