通用技術新材中紡院攜三維編織創新成果亮相SAMPE復材展 觀察

7月5日，SAMPE中國2023年會暨第十八屆國際先進復合材料制品、原材料、工裝及工程應用展覽會在北京·中國國際展覽中心(朝陽館)開幕。此次展出規模為6個館，展出總面積達3萬平方米。展會以航空航天、安全防護、軌道交通、汽車、船舶、風電、基礎設施及建筑補強、醫療、壓力容器、體育用品等下游應用行業的需求為引導，全產業鏈展示各類復合材料制品、原材料、設備、數字化軟件和解決方案等。

此次展會上，通用技術新材中紡院重點展示了三維編織裝備及技術、三維機織工藝技術及裝備、拉擠-編織-纏繞復合材料工藝技術開發及裝備、車用紡織復合材料等產品。

其中，中紡院的創新成果——“新型三維自動編織裝備”榮獲2023年度設計類SAMPE中國創新入圍獎。“SAMPE中國復材產品創新獎”由國際先進材料與制造工程學會(SAMPE)中國大陸總會組織評選，共設立“創新設計”“創新材料”“創新制造”“創新應用”四個獎項，旨在推動先進復合材料領域創新發展和科技進步，挖掘和引導具有產業化前景的復材創新技術，搭建復合材料產業協同創新平臺。

(相關資料圖)

三維編織裝備及技術

三維編織復合材料不僅具備傳統復合材料具有的高比強度、高比模量等優點，而且具有結構整體性強、不易分層和耐沖擊破壞等特點。近年來，中紡院進行了智能三維編織設備、四步法三維編織設備及相關三維編織復合材料產品的開發，可以進行變截面、變厚度以及異型的板材、管材等高性能纖維材料的編織。

三維機織工藝技術及裝備

隨著高速加載領域材料技術發展，紡織復合材料越來越多地取代傳統金屬材料，應用在關鍵部位的結構件上，起到承重或防護作用。三維機織結構復合材料是較有代表性的先進復合材料之一，具有良好的結構整體性，能夠應用在對材料性能要求較高的領域，如渦輪發動機的轉子或葉片等。中紡院研發的三維機織設備主要用于三維機織板材的工藝技術開發，可實現幅寬600mm、厚度20mm三維機織織物的自動化織造。

拉擠-編織-纏繞復合材料工藝技術開發及裝備

拉擠工藝作為復合材料的主要成型工藝之一，具有工藝過程簡單、成型效率高等優點。近年來，拉擠-編織-纏繞工藝的發展使傳統復合材料性能的提升成為了可能。此外，將二維、三維編織結構引入到拉擠成型工藝，可針對不同需求提供個性化、多元化的產品定制。基于二維、三維編織理論，設計、制造增強預制體，還可配合樹脂灌注工藝，開發連續灌注-拉擠成型工藝，相關產品包括各類拉擠成型棒、筋、板、梁及管材等，應用前景廣闊。

車用紡織復合材料

相比于傳統的汽車鋼板彈簧，纖維增強復合材料板簧的優勢明顯，主要體現在：減重效果顯著，減少50%以上，適應節能減排的剛性需求；鋼板彈簧缺乏彈性，保養、更換成本高，存在安全隱患，發生老化損傷后會突然斷裂，導致嚴重的安全事故。而復合材料板簧疲勞壽命很高，不會產生斷裂，從根本上杜絕了安全隱患。作為增強材料可采用玻璃纖維、碳纖維、玄武巖纖維、混雜纖維織物及其具有編織結構的織物，通過優化設計，達到性能與成本的平衡，隨著政策導向及市場需求的推動，復合材料板簧的前景看好。

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