图片来源:Sicomin Sicomin(法国夏托纳夫莱马蒂格)InfuGreen 810生物基环氧浸润树脂用于Couach(法国波尔多)Fly 86/2600机动游艇真空浸润——据报迄今最大生物树脂浸润结构,且迄今最大游艇船体。 Sicomin InfuGreen 810用于26米、52吨超级游艇船体、甲板、上层建筑真空浸润,制得更轻、更快、更耐用游艇,显著降低整体燃油消耗。 Couach有悠久复材建造史,开发高效真空浸润工艺建造船体、甲板、上层建筑等部件。Couach传统用聚酯树脂体系,Sicomin——作船厂复材供应商超15年——与Couach研发团队过去四年开展测试计划探索环氧树脂
复合材料关键成分为纤维和树脂。纤维通常为玻纤或碳纤维,提供强度刚度,但单用无法成型利用这些性能。用树脂浸渍纤维并固化,则可为多种应用设计其强度、刚度、轻量化,并赋予复材更多益处。 树脂选择上,有许多可选项,也可加入树脂添加剂满足应用需求。因此,了解树脂差异及其选择如何影响复材性能至关重要。 互补现有性能 所有复材共享共性优势:强度、刚度、轻量、耐恶劣环境。通过选用互补树脂可使各特性更显性。选最适树脂首须确定其主导特性。 制造省本减重复材方案可用不饱和聚酯树脂,具较好力学、电学、化学性能。可适配运输、结构、建筑型材等常规应用。 若应用需更高刚度或强度,则首选环氧树脂。环氧树脂与纤维结合力
Xenia Materials(意大利维琴察)Xecarb碳纤维增强热塑性复合材料成功导入新应用,Bft SpA(意大利斯基奥)ELI AC/BT A系列地埋非可逆电机摆动门。Bft生产住宅、商业、城市空间自动化系统。 Xenia称,得益于Xecarb替代原用POM材料,AC A 40和BT A 40 ELI型号耐久性、可靠性、静音运行获增强。基于Xecarb 17热塑性复材开发,电机耐久性翻倍,冲击强度120 MPa,断裂伸长率5.2%。总体上Xecarb在更重自动化系统实现高性能,保证更长寿命。 Xecarb 17热塑性复材原为体育和航天市场应用设计,基于PEBA开发,因其低温下保持本
复材增材制造专家Markforged(美国马萨诸塞州沃特敦)FX20打印机据称可打印阻燃高性能热塑性材料,结合SABIC(沙特阿拉伯利雅得)ULTEM 9085与Markforged专有连续纤维增强打印技术,制造高强度、耐高温、高性能部件,满足苛刻航天、国防、汽车、油气应用需求。 Markforged称FX20是其生产过最大、最快、最智能3D打印机。打印机精密设计、传感器驱动,提供高精度、质量、可靠性,在需求点制造部件。 该技术连同高温打印能力,将Markforged Digital Forge平台从可及的工业级复材制造提升至稳健生产应用。FX20具加热构建腔,可维持200°C,打印尺寸达
AIM3D(德国罗斯托克),多材料3D打印机制造商,开发复合材料挤出模塑(CEM)工艺3D打印机,结合金属注射成型与增材制造(AM)。ExAM 510拥更大构建面积、更高精度、更快构建速率,AIM3D称,为可并行打印最多三种不同材料的多材料AM打印机,含PEEK、PPS等高性能塑料颗粒基加工。ExAM 510计划赶在Formnext 2022前实现量产。 作为罗斯托克产品线最新成员,ExAM 510是前代ExAM 255性能增强版。可处理最多三材料,允许两种构建材料和一种支撑材料。扩展构建平台510×510×400mm据称支持多应用。构建区可加热至200°C以减少部件应力并加工高性能材料。还
商用飞机复合材料航空结构制造逾50年,稳步从小部件进化至超大主体结构——机身、机翼、尾翼、发动机——2000年代初为波音787和空客A350开发。绝大多数演变依赖高压釜固化碳纤维/环氧预浸料,初期手工铺放,后经自动铺纤(AFP)、自动铺带(ATL)等机器工艺。 这些材料工艺(M&P)技术适用于宽体787/A350,疫情前月产10-15架。展望未来,波音空客考虑将复材应用于单通道飞机主体结构,预期月产60-100架,设计与M&P将青睐大批量、非高压釜(OOA)、高度自动化工艺,含树脂传递模塑(RTM)、压缩模塑、液体树脂浸润等。 但即便大批量制造主导商用航天,低批量飞机——含支线飞机和公务机
SHD集团(英国林肯郡),高质量结构与工装预浸料材料行业供应商,宣布推出两款新型环氧预浸料体系,均具高生物基原料含量及添加剂可持续特性。新材料专为助SHD全球客户聚焦可持续性和减碳而开发。除SHD现有生物基体系外,新品进一步彰显SHD推进更环保复材解决方案承诺。 MTB350为结构预浸料体系,结合30%可再生源生物基含量、多项优势性能、潜在极速固化、至少90天室温货架期。生物基含量获国际标准认证,MTB350提供的延长室温寿命有潜力进一步降低终端部件总隐含能量,及降低珍贵预浸料储存运输成本风险。 LTB310-1为低温固化环氧工装预浸料,亦具30%生物基含量,机械加工性能据称与SHD其他行
瑞士传感器与数字化专业公司Aartesys AG(比尔)委托Scheurer Swiss GmbH(瑞士福尔克茨维尔),拥有30余年F1轻量化建设经验,及一家专门生产碳纤维和玻纤圆型材的未具名公司,为其地质传感系统AarteLink设计制造定制碳纤维增强螺纹嵌件。该报警系统用于自然灾害早期监测预警,如岩崩、雪崩、滑坡、洪水,均为瑞士重大威胁。特别用于Aartesys在Monte San Salvatore最新防护项目。 Scheurer Swiss指出,自然灾害发生时须快速响应。开发能即时检测精准测量全方向振动位移、不受植被天气影响、易安装(甚至岩石裂缝等难达区域)的地质传感系统至关重要。同
Composites Evolution(英国切斯特菲尔德),轻量化结构生产用预浸料开发商、制造商和供应商,重点介绍其预浸料系列并引入新型热塑性带材制造能力。 Composites Evolution拥有多款专用预浸料系列:Evopreg EPC环氧结构预浸料,适合模塑高性能轻量结构件的预浸织物系列;Evopreg EPT环氧工装预浸料,助复材工装制造商提升工装制造灵活性效率;Evopreg PFC阻燃预浸料,为电池盒等防火关键应用提供100%生物基酚醛替代方案。 公司还重点推出Evopreg ampliTex,将高性能Evopreg环氧树脂体系与Bcomp(瑞士弗里堡)ampliTex亚
美国国家可再生能源实验室(NREL,科罗拉多州戈尔登)研究团队,在高级风能工程师Derek Berry带领下,持续推进新技术制造先进风机叶片,深化可回收热塑性与增材制造(AM)结合。得益于美国能源部先进制造办公室资助——旨在刺激技术创新、提升制造能源生产力、实现尖端产品制造。 当前大多数大型风机叶片采用相同双壳设计:两片玻纤叶片蒙皮用胶粘剂粘接,配一或多个复合加劲件称剪力腹板,工艺经25年优化求效。但为使叶片更轻、更长、更低成本、更高效捕风能——对减温室气体排放、增风电产出至关重要——研究者须彻底重新思考传统双壳,这是NREL团队核心聚焦。 起步聚焦树脂基体材料。现有设计依赖环氧、聚酯、乙
弗劳恩霍夫位于德国肖普劳的聚合物合成与加工中试中心(PAZ)近期引进两台Engel(奥地利施韦特贝格)设备,强化热塑性复材轻量化应用研发。两条最先进生产单元实现功能复合部件集成与全自动生产,现可用于客户项目。 Engel汽车业务副总裁Franz Feurer表示:“Engel兼具热塑性复材轻量化结构深厚诀窍与注塑成型及系列工艺自动化多年经验,这是为汽车航空航天开发高性价比系列生产工艺的前提。PAZ两套Engel新系统可将热塑性复材工艺与多种注塑技术结合,如发泡或铸印。” 从单体到聚合物合成、中试规模塑料加工、至测试系列部件,弗劳恩霍夫PAZ沿轻量化部件全价值链开发新工艺技术。热塑性轻量化结
Suprem SA(瑞士伊韦尔东莱班),拥有35年增材制造(AM)产品开发制造经验,推出新品牌Filaprem,面向3D打印的连续纤维增强热塑性材料。Filaprem材料旨在以复材替代钢、钛、铝合金,并局部强化塑料,实现更轻更强零件。 Suprem强调Filaprem高质量、卓越纤维/基体分布、低孔隙率,使打印件低停机、少废料。高机械性能和增强耐温性也是特性。CEO Dr. Anatole Gilliot称Filaprem品牌为小型复杂零件设计及远程自动化制造开辟新机遇。 Suprem材料可应用于海洋到航天等各终端市场。
Lingrove(美国加州旧金山),专注植物基纤维和树脂的材料设计公司,宣布利用Ekoa取得新进展。Ekoa是其高性能环保复合材料,根据应用需求结合多种天然纤维输入和树脂体系,兼具耐用与典雅。据公司称,其材料密度比碳纤低15%,刚重比超越航空航天玻纤(E-glass)。 公司向建筑、设计、交通领域规模化扩展,由植物基热塑性增强天然纤维(典型亚麻)驱动,通过连续增材工艺生产——常规热塑性和热固性亦可按需融入。这些预固化表面可像木皮或层压板用作2D应用装饰层,或模塑成轻量三明治板及带基材的3D应用,以预浸料和亚麻干法织物形式供货。应用涵盖墙面、地板、家具至汽车内饰;未来Lingrove期望Eko
DOMMINIO(下一代多功能机身部件改进制造数字化方法)是欧盟资助的协作研究项目,聚焦开发创新数字化方法论,以设计、制造、维护和预认证多功能智能机身部件。首场公开研讨会于2021年11月30日通过Google Meet线上举行,时间10:00-14:00 CET(4:00-8:00 EST)。 DOMMINIO方法论特色: 机器人技术(ATL、FFF) 先进仿真工具 在线工艺与质量监控 基于实时数据驱动故障检测的结构健康监测(SHM)方法 本次首场公开研讨会旨在提高项目知名度,为相关利益相关方和终端用户提供交流DOMMINIO前沿科技的机会。 代表工业界和学术界的专家将展示热塑
Oribi Composites(美国科罗拉多州丹佛,隶属Re:Build Manufacturing,马萨诸塞州弗雷明翰)与Packard Performance(美国犹他州克利尔菲尔德)宣布推出据称首款采用先进热塑性复合材料的高性能越野UTV轮毂。复合轮毂比铝轻50%,在极端路况和驾驶条件下不妥协强度与韧性。轮毂现通过Packard Performance销售。 Oribi Composites称13年来为军用防护装备、鞋类、自行车及户外装备等广泛市场生产高性能先进复材部件。Oribi结合专有工艺与航天级复材,高性价比、大批量生产高性能消费级部件。 Oribi业务拓展副总裁Matt C
欧盟“地平线2020”资助的清洁天空2 FUSINBUL项目(全尺寸创新压力隔框),旨在开发验证两种先进制造工艺,大幅降低支线飞机复合材料压力隔框整体生产成本和流程。近期完成两个全尺寸3.5米压力隔框演示件,用于全桶测试和认证(图2)。 FUSINBUL联盟由Fidamc(西班牙马德里复合材料研发应用中心)、Metitalia(意大利Angri SA)、OMPM(意大利)、Sertec组成,Leonardo Aircrafts(意大利罗马)任课题牵头。Fidamc任项目协调员,负责复合隔框制造。Metitalia和OMPM负责演示件测试所需工装和金属件详细设计制造。Sertec负责工装初步设
2021年11月17日,Collins Aerospace(美国北卡罗来纳州夏洛特)宣布收购Dutch Thermoplastic Components(DTC,荷兰阿尔梅勒),后者开发制造结构热塑性复合部件。此次收购将扩大先进热塑性应用,使飞机更轻、更省油。 据Collins Aerospace称,热塑性部件可在分钟级制造且易自动化,使热塑性复材成为大批量飞机生产理想材料。且热塑性比传统航空材料更轻、所需紧固件更少,进一步减重降维护。 Collins Aerospace航空结构总裁Marc Duvall表示:“此次收购彰显我们致力用先进材料工艺解决客户核心关切:减重省油、可靠性提升、全产
英国国家复合材料中心(NCC,布里斯托尔)与Nexam Chemical AB(瑞典隆马)合作,成功利用高温树脂制造复合材料,解决了在需承受极端温度部件中应用先进材料的挑战。 NCC在大批量制造、工装、设计、材料科学和流体仿真等跨学科专长,据称助力解决高温制造难题,证明可用树脂制造复合材料部件。NCC称此进展为工业利用复材优势铺平道路,用于发动机部件、电池外壳等高温区域,此前不可能实现。 研究中专家团队使用Nexam Chemical新树脂体系Neximid。Neximid在英国生产,工作温度高达400°C,超越NCC测试的几乎所有其他树脂体系。常规树脂传递模塑(RTM)约120°C,NC
RS Sailing(英国罗姆西)以生产世界级帆船闻名,主张生产中最大程度使用可回收材料。三年前公司创立姊妹品牌RS Electric Boats,专注设计制造电池电动刚性充气艇(RIB)——具刚性船体和两侧高压充气管提供额外浮力的轻型机动艇。RIB用于休闲,也常被首批响应者、军方操作员或赛艇教练使用。 RS Sailing设计与技术CEO Alex Newton-Southon表示,随着车企电动化转型并思考可持续制造材料,RS Electric Boats欲在海洋市场复制此路径。“显然电动船是市场趋势。现实中常规舷外机污染是当今汽车的50倍。我们要为保护地球尽份力。” 推动更可持续的推进
弗劳恩霍夫IPT开发成果包括(左上顺时针):热塑性复材航空发动机风扇叶片、激光构建与AFP的混合复材金属结构、复材结构健康监测(SHM)、热塑性复材带材加工系统(如PrePro 2D和PrePro 3D系统,由Conbility商业化)。图片来源:弗劳恩霍夫IPT 2020年12月,笔者发表文章介绍弗劳恩霍夫生产技术研究所(IPT,德国亚琛)如何开发热塑性碳纤维增强聚合物(CFRP)航空发动机风扇叶片的全自动带材铺放成型。热塑性复材带材原位固化(ISC)是IPT擅长领域,早期与ISC先驱Accudyne Systems Inc.(美国特拉华州纽瓦克)和Automated Dynamics(现
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