復合材料制造的案例
普渡大學領導的團隊開發“復合材料虛擬制造中心”軟件為供應商提供先進建模和仿真能力
利用云計算以及通過普通瀏覽器即可訪問的“復合材料虛擬制造中心”，即可克服目前的障礙。具有諷刺意味的是，比起總承包商來說，原始設備制造商們可能是從建模與仿真工具中受益最多的，這更有助于幫助主機制造商達到他們迫切尋求的高生產率。
這正是軟件供應商滿足中小企業需求的巨大機遇。中小型企業面臨著政府或總承包商的全面數字化的強制要求，因此它們對于能夠保持自身競爭力、為用戶提供所需服務的技術持高度開放態度。
在尋求創新生產制造流程的過程中，共享全面的數字孿生建模仿真產品，能夠為供應鏈提供強有力的支持，并加速航空領域先進復合材料的制造。就像雇主有義務確保其員工能夠利用工具保證工作效率一樣，軟件供應商與原始設備制造商有責任通過有力的推廣措施，確保中小型企業供應商能夠得到和使用建模與仿真工具軟件，滿足他們在這個移動互聯時代所提出的工作要求。
（航空工業發展中心 陳濟桁）
展開 ACMA和NetComposites在第一屆全球復合材料大會上慶祝全球復合材料的進步
2018年6月27日至28日，來自北美和歐洲的復合材料制造商業領袖和專家齊聚美國內華達州拉斯維加斯，參加首屆全球復合材料大會。由美國復合材料制造商協會（ACMA）和NetComposites主辦的新型國際復合材料行業活動專為行業內的企業領導者設計，專注于全球復合材料市場的全球業務，趨勢和見解。
“鑒于復合材料制造業面臨全球競爭的現實，ACMA和NetComposites認為，行業商業領袖必須走到一起，從全球視角擴大我們對機遇和挑戰的理解，”ACMA總裁Tom Dobbins解釋道。 “為了在全球市場中茁壯成長，企業領導者必須擴大視野，建立戰略伙伴關系，以促進全球范圍內的增長和效率。”
通過10多場會議，Global Composites會議計劃為全球商業環境提供了新的見解。會議亮點包括開幕主題演講，全球供應鏈的演變，由來自通用汽車公司的發言人Hamid Kia和來自Coats North America的Probir Guha提出。這些動態演示者引導與會者深入了解材料選擇過程，并解釋了通用汽車從供應鏈合作伙伴那里尋找的內容，包括標準化，制造能力和可持續性。兔https://www.hongyantu.com/
第二天，GE全球研究風葉技術負責人Shridhar Nath主持了全面會議。隨后進行了小組討論，其中包括Scott Bader的JP Schroeder，Graphene委員會的Terrance Barken和e-Xstream Engineering的Matt Alva。小組成員分享了他們對最熱門的全球技術趨勢的獨特見解，包括自動駕駛汽車，智能材料以及全球納米復合材料和石墨烯市場。
會議結束時發表了題為“復合材料中的思考”的閉幕主題演講。
展開 復合材料創新：熱塑材料“Elium”制造風機葉片
阿科瑪公司自豪地展示其史無前例的創新項目：使用熱塑聚酯“Elium”制造風機葉片。此美國首例項目是由化工和材料">復合材料產業的主要廠商結合彼此的專業技術而達到的。這一協作由先進復合材料制造協會(IACMI)導演并被以影片形勢記錄。
綠色能源現在正在成為一項現實的社會議題。阿科瑪在此又一次展現出其對可持續發展的決心。風機葉片在美國本土首次由熱塑樹脂“Elium”制造成功。
本項目于2017年1月在科羅拉多州波爾得展開，意在測試使用熱塑復合材料工業生產風機葉片的可行性。對于阿科瑪團隊來說，此項目也是展示“Elium”的豐富特點的機會，包括：
節省能耗
作為一種液態環氧樹脂，“Elium”樹脂和熱固復合材料應用相同的處理方式和模具。不過，因為模具不需要預熱，所以能耗小得多。而且，葉片部件組裝的膠黏劑可在常溫中使用，不同于熱固膠需要加熱。
環保
阿科瑪的初步測試結果顯示“Elium”制成的葉片部件比熱固復合材料耐受性更強。并且“Elium”的熱塑性使其更方便回收再利用。這是高性能材料的一個重大首例和真正的創新。
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展開 NIAR在增材制造材料和自動復合材料技術方面取得進步
8月21日，全球標準領導者ASTMInternational（美國賓夕法尼亞州WestConshohocken）宣布，NIAR將加入其增強制造卓越中心作為其首個“戰略”合作伙伴。ASTM國際組織和四個創始合作伙伴最近成立了該中心，以支持研發，推動增材制造標準的發展，從而推動尖端增材制造技術的商業化。
“憑借其優勢，NIAR將致力于對增材制造材料進行認證，并進一步加強與全球主要航空航天監管機構的聯系，”ASTM國際全球增材制造項目主管MohsenSeifi博士說。“利用他們在研發方面的專業知識，我們將開發急需的標準，這將大大提高航空和其他行業的認證。我們很高興讓NIAR團隊加入。”
此外，新成立的NIAR高級結構自動化技術實驗室（ATLAS）最近生產了第一臺自動化復合板，采用三軸龍門式自動鋪帶機和三英寸帶。該設備使用其氣動頭來鋪設碳纖維帶，能夠制造長達16英尺，寬10英寸的面板。
自動化制造技術大大提高了生產率并減少了角料數量。以前，這個面板的鋪設需要花費幾個小時的時間，而現在在七分鐘內便可完成。該帶鋪設機是支持NIAR開發自動化復合材料制造技術的首批設備之一。ATLAS將很快利用行業標準的自動化機器人系統和先進的在線檢測系統，擴展其制造大型復合材料結構的能力，如機翼翼梁，機翼蒙皮和機身部分。
ATLAS研究人員目前正在與NASA，國防部，認證機構，行業和學術界建立合作伙伴關系，以開發創新技術來進一步提高生產率，同時創建一個數據驅動的“未來工廠”來管理靈活的費率。ATLAS研究將通過解決航空航天制造問題，同時降低成本和管理復雜性來加速創新。一些初步研究項目將側重于為使用自動化技術制造的結構開發認證框架，以加快引入新材料、先進連接技術和先進工藝，這將確保材料性能滿足計劃目標來縮短認證時間。
展開 
IACMI復合材料研究所宣布啟動熱塑性復合材料研究項目
IACMI，與杜邦高性能材料，Fibrtec公司和合作伙伴美國普渡大學宣布在降低生產成本的推出有兩個重點選擇的第一個項目和增加了對汽車復合材料的設計靈活性。在這兩個領域的進步可以開拓新的機會，并成為復合材料部件的大規模部署的推動者。
多重因素，包括成本和設計約束，在大批量汽車應用中采用復合材料存在障礙。這個新IACMI項目將通過一個完全不同的方法來制造碳纖維復合材料與今天那些目前正在使用的同時滿足這些關鍵領域。這項工作將建立在差異化技術的協同效應。通過Fibrtec制造柔性涂覆纖維束將形成用快速形成織物（RFF）技術與專有聚酰胺樹脂既由DuPont沿柔性 織物預浸料。最終成分將受益于絲束制造工序的增加生產速度和導致制造費用較低的織物形成過程。用這種方法制成的復合材料部件已示出當由傳統技術合并到具有低空隙和良好的機械性能。柔性織物預浸漬體也已顯示出具有在成型實驗良好懸垂行為。在研究者普渡大學復合材料制造與仿真中心將與團隊一起建模和驗證懸垂性和部件性能。
高循環時間進行生產連續碳纖維熱塑性復合材料的增加成本。使用新興浸漬和絲束涂層和織物形成的新方法的材料可望高容量的復合材料的顯著降低生產成本。“通過利用所有的項目合作伙伴的優勢，我們要創造高容量，低成本熱塑性復合材料汽車零部件獨特的商業上可行的路徑的潛力，說：” 揚Sawgle，杜邦高性能材料，項目經理。
行業合作伙伴一直熱心參與項目建議利用IACMI資源和對高沖擊先進復合材料部署成員協作。“通過與業界合作，以解決制造方面的挑戰，我們正在推進清潔能源的創新，這將有助于推動美國制造業和競爭力，說：” 克雷格·藍 IACMI，復合材料研究所首席執行官。
展開 俄羅斯管材及復合材料制造商Polyplastic與中國公司建合資企業
俄羅斯頂級塑料管材及復合材料制造商Polyplastic集團的英國子公司Radius Group與淄博潔林塑料制管有限公司簽署了一份協議，主要內容是共同建立一家致力于集中供暖的合資企業。Radius Group與中國合作商共同建立合資企業的目的是開拓中國的集中供暖市場。
淄博潔林塑料制管有限公司位于山東省淄博市，專門制造適用于市政和建筑領域的燃氣、冷熱水用塑料管道和管件產品，適用于液體包裝的復合式中型散裝容器(IBC)。其在山東和江蘇各經營著一個工廠。
該協議中提到的合資企業就是位于淄博省的Radius (山東) Piping Systems Ltd.簽署該份協議的人員有英國Radius集團總裁、Polyplastic集團總經理以及淄博潔林塑料制管有限公司的首席執行官劉洪波。
劉洪波稱，與Radius合作，能夠加速中國集中供熱市場中塑料管材替換鋼制管材，將有助于中國減少碳排放量，有效節約能源。
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展開 全面解讀高性能纖維與復合材料
高性能纖維及其復合材料的發展模式
1、高性能纖維產業與制造業融合
高性能纖維產業與制造業各行業緊密融合，研究應用技術體系，培育學科交叉人才，是制造業大規模應用的關鍵之一。因此應積極建立高性能纖維產業與飛機、汽車、高鐵、輪船、機器人、家電、建筑、海洋、化工等領域的深度融合機制，培育一批學科交叉人才隊伍。
2、建立高性能纖維復合材料應用標準
結構設計與驗證新技術及其應用標準是推動高性能纖維及其復合材料替代金屬材料，大規模應用的關鍵之一。應花大力氣建立復合材料數據庫、設計與驗證方法，及其在制造業各領域應用標準。
3、復合材料自動化量產新技術
復合材料自動化量產新技術與裝備是制造業大規模應用的關鍵之一因此要研發快速成型技術及其自動化量產技術及其裝備。
高性能纖維及其復合材料發展趨勢
中國政府高度關注高性能纖維及其復合材料發展，中國具有巨大的市場空間，具備碳纖維復合材料后發優勢，有望成為高性能纖維復合材料的大國和強國。
國家高度重視碳纖維復合材料產業。近兩年，國家相關部委密集出臺政策，大力支持碳纖維復合材料發展。《國家創新驅動發展戰略綱要》、《“十三五”國家科技創新規劃》等紛紛將發展碳纖維復合材料列為重點任務和重點支持領域。
輕量化碳纖維復合材料是中國制造2025的核心技術之一，10大重點發展領域，8大領域迫切需求輕量化碳纖維復合材料中國是制造業大國，高鐵、汽車、造船等眾多產業全球第一，具有巨大的碳纖維復合材料應用市場空間，有望引領碳纖維復合材料在制造業應用。
輕量化碳纖維應用
我國初步形成碳纖維復合材料產業，具備一定的基礎。
展開 Arkema和Barrday聯手為石油和天然氣市場制造復合材料解決方案
Barrday是復合材料市場的參與者，而Arkema宣布成立一家合資企業，為不斷增長的石油和天然氣工業市場生產和銷售碳纖維和特種聚合物膠帶。
這家名為Barrflex TU的新合資企業將為石油和天然氣工業市場的各個參與者提供最有效的熱塑性復合材料解決方案。這些膠帶將在減重（更換金屬）方面取得實質性改進，并在深海和以后的陸上作業中使用的柔性管道具有耐腐蝕性。 Barrday（熱塑性復合材料制造方面的成熟經驗）和Arkema系列特種聚合物和樹脂（PVDF，聚酰胺11和12，PEKK等）的補充產品將使Barrflex TU充分利用石油和天然氣的增長市場營銷全新的綜合解決方案。BarrflexTU將專注于使用任何樹脂，纖維以及產品和工藝技術的開發來滿足客戶復合膠帶的要求。
Barrday公司首席執行官邁克爾·巴克斯坦表示：“與阿科瑪的合作為我們提供了為該領域提供的獨特而廣泛的成熟聚合物解決方案。”長期以來，阿科瑪一直是含有Kynar的含氟聚合物的創新和知名企業PVDF，采用Rilsan PA11的特種聚合物，最近采用新的Kepstan PEKK樹脂。我們很高興與Arkema合作，為這一激動人心的石油和天然氣機會“。
“Barrday是為石油和天然氣行業提供服務的復合材料管道市場的創新型一流熱塑性復合材料供應商”，Arkema先進材料執行副總裁ChristopheAndré表示。“我們各自的能力和專業知識是高度互補的，這種新的綜合產品將為我們的管道制造客戶以及主要石油集團帶來高附加值”。
（來源：JEP)
展開 一種新型金剛石增強銅基復合材料增材制造工藝
為了解決電子器件的散熱問題，需要先進的熱管理材料和制備技術。其中，金剛石增強銅基復合材料是目前應用最廣泛的熱管理材料之一。這種復合材料利用金剛石強化相的高熱導率和低熱膨脹系數，以及銅基體材料的優異導熱導電性能和良好的機械加工性能，具有很多優勢。因此，在航空航天、電子器件和國防軍用等高端技術領域，金剛石增強銅基復合材料得到了廣泛應用。
目前，金剛石增強銅基復合材料的制備主要采用固態制備方法和液態制備方法。這些方法需要在高溫高壓的條件下進行，不僅制造成本高，而且制造效率低下。此外，復合材料樣品的尺寸還受到加工模具和高溫加熱設備內部空間的限制。為了克服上述問題，超聲波增材制造方法成為一種理想的選擇。這種方法屬于低溫制造方法，具有加工溫度低、工藝設計自由度高、清潔高效等優勢。通過超聲波增材制造方法，可以降低金剛石增強銅基復合材料的制造成本，并實現復雜幾何形狀的制造。
02
成果掠影
近期，哈爾濱工業大學張洪濤教授和何鵬教授帶領的團隊通過對金剛石增強相顆粒的表面金屬化處理和空間位置約束，并在超聲波低溫固結技術下實現了金剛石強化相顆粒在層壓復合材料中穩定存在及其復合材料的自由成形和加工制備。該研究采用掃描電子顯微鏡（SEM）、能量色散光譜（EDS）、聚焦離子束（FIB）和高分辨率透射電子顯微鏡（HRTEM）分析了cr-金剛石與銅基質的微觀結構和界面構型。此外，利用電子后向散射衍射（EBSD）方法評價了cr-金剛石顆粒周圍基體的微觀結構演化。結果表明，鉻-金剛石由于劇烈的塑性變形，與基體形成了良好的固體粘合。Dia/Cu復合材料的導熱系數為428.07 ± 3.3W/mK，金剛石體積分數為8.8%。
展開 瑞士洛桑聯邦理工學院開發出新型自修復復合材料
但由于復合材料結構的損傷往往首先從樹脂的破裂開始，因此這種利用外部熱量實現自修復的自愈系統在大多數情況下仍然奏效。
這項技術預計對于風力渦輪機和儲能罐來說尤其受用。研究人員表示，到2020年，僅僅是維護全世界范圍內的現有的風力渦輪機就需要花費約130億瑞士法郎。這項技術的出現有望大大降低維護成本。此外，該技術還可以在航空航天飛行器、艦船、火車、汽車、建筑、運動裝備等軍民用復合材料結構中獲得潛在應用。
研究人員利用玻璃纖維增強樹脂基復合材料制造的飛行器結構件（瑞士CompPair公司圖片）
此外，為了推廣這項技術在航空航天領域中應用，研究人員使用玻璃纖維增強的樹脂基復合材料制造了應用于航天器中的零部件，并展示了其愈合過程中的工作原理。該零部件將于2019年3月12日-14日在巴黎舉行的JEC復合材料展覽中進行展出。
EPFL先進復合材料工藝實驗室的研究人員目前正建立一家名為CompPair的自修復復合材料初創公司，以便進一步發展并向市場推廣這種新材料。
（中國航空工業發展研究中心 陳濟桁）
展開 E3D使用其新的可溶性長絲制造復合材料零件的3D打印模具
支架可以完全溶解在水中，這使其成為3D打印項目的理想支撐材料。他們的最新實驗表明，3D打印模具具有更大的潛力，這些模具被用于從復合材料中創造出令人印象深刻的部件和物體。
E3D的支架燈絲旨在解決3D打印對象中懸垂邊緣的問題。3D打印的設計受限，因為不能打印超過一定角度的懸突。通常，用于主要物體的相同的細絲材料用于在3D打印過程期間為懸突提供支撐，然后移除。這通常在成品中留下不完美的表面和其他結構問題。支架被優化用作支持材料，由于其溶解性允許令人難以置信的容易去除。這種溶解性也使其成為用于3D印刷核心模具，即用于產生中空物體的形狀的內部模具的理想材料。E3D想要進一步測試這個應用的腳手架，
復合材料由于其改進的材料性能而在制造中經常使用。例如凱夫拉爾（Kevlar）的復合材料由于其非常堅固和相對輕而用于防彈背心。陶瓷和玻璃纖維是另外兩種常用的復合材料。在這種情況下，E3D正在試驗用碳纖維制造物體。
所使用的方法是用支架絲對特定物體的芯模進行3D印刷，然后將其覆蓋在用特殊樹脂預浸漬的碳纖維層中。將模具和碳纖維放置在真空袋內，團隊然后使用真空泵完全去除任何空氣，并允許碳纖維凝固。最后，整個東西被放置在溫水過夜，溶解支架模具，并留下完成的對象背后。
E3D使用這種方法來產生用于無線電控制飛機的那種微型機翼部分，并取得了巨大的成功。機翼的幾何形狀接近完美地渲染，只有表面光潔度的質量略低于預期。該團隊繼續進一步發展。印刷用于翼的一組肋，然后使用PVA膠合到模具中，使得它們可以嵌入最終部件中。使用相同的碳纖維成型工藝，并且所生產的機翼在幾何形狀和結構完整性方面與第一個一樣令人印象深刻。
根據E3D，這表明支架可用于生產具有嵌入其中的功能或甚至機械部件的復合部件。
展開 
復合材料設計與制造一體化仿真
【線上＋線下】第二期PAM-COMPOSITE復合材料成型工藝仿真培
訓
復合材料力學
復合材料力學
2025年12月30日 14:33 陜西
PAM-COMPOSITE軟件功能涵蓋：
纖維織物的懸垂和模壓成型
樹脂傳遞模塑 (RTM)、高壓 RTM 和壓縮 RTM及其衍生工藝
熱固性樹脂的固化過程
樹脂固化后引起的制件翹曲變形
片狀模塑料 (SMC)的模壓成型
與制件設計和結構仿真的傳輸接口
通過仿真檢驗設計部門定義的產品信息， 允許將制造結果順利轉移到設計部門進行復合 材料制件的結構數模“凍結”。
為了普及復合材料成形工藝仿真分析技術，復合材料力學公眾平臺將于2026年1月24 日-1月25日在陜西西安舉辦為期兩天的第二期PAM-COMPOSITE復合材料成型工藝 仿真培訓班，此期培訓主要通過“理論+實操”講解基于PAM-COMPOSITE軟件對連續 纖維增強復合材料制件的成型工藝仿真， 包括纖維干布或預浸料的模壓成型仿真， 液 態模塑RTM成型仿真，熱固性樹脂的固化變形仿真以及片狀模塑料（SMC）模壓成型
仿真。同時為了拓展復合材料制件設計制造一體化的全流程仿真，增加CATIA CPD或
Fibersim的制件鋪層設計簡單實操培訓和ABAQUS的制件強度校核簡單實操培訓。
展開 用于碳復合材料制造的固化傳感器
Lambient Technologies是高級聚合物材料固化分析解決方案的專家，宣布推出用于碳纖維復合材料的碳+傳感器。
碳纖維復合材料在制造過程中不斷增加的存在推動了在制造過程中對介電固化監測的需求。通常，介電傳感器需要濾波器來阻擋導電纖維并防止電極短路。每次測試后必須手動更換過濾器，它們的使用會增加時間，精力和成本，因此有必要避免在快速，重復的操作中使用它們。
Lambient Technologies的碳+直接接觸式傳感器具有保護性永久絕緣層，無需過濾器即可實現固化監測，可無縫集成到模塑應用中。來自碳+傳感器的數據顯示與固化狀態的一致關系，并且可用于確定：流動前沿或樹脂接觸，最小粘度點，可能與凝膠化相關的峰值反應速率的時間，以及用戶定義的固化結束。
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展開 先進復合材料的CAE虛擬技術
國際先進復合材料技術目前的發展更傾向于利用虛擬的設計-制造-驗證一體化環境，將真實的設計、制造、材料、驗證、應用乃至維修和全壽命管理等諸多環節統一起來，從而最大限度地縮短新品研制周期，降低研制成本，提高產品的市場競爭力，在這個過程中，CAE技術已成為國防工業創新設計以及數字化設計、制造技術的核心之一。
以碳纖維增強復合材料為代表的先進復合材料技術起源于國防領域，同樣，計算機輔助工程（Computer Aided Engineering，CAE）技術也起源于國防領域。在我國，航空先進復合材料已有近30年的發展歷史，這也恰是CAE技術在我國航空工業的應用歷史。可見，先進復合材料技術與CAE技術有著天然的內在聯系，事實上，它們之間的本質聯系就是材料工程數據體系。
先進復合材料技術發展現狀
復合材料技術是一項具有戰略意義的國防關鍵技術，在一定程度上，先進復合材料的研究水平和應用程度是一個國家科技發展水平的代表，特別是在飛機制造業，各種先進的飛機無不與先進的材料技術緊密聯系在一起。以武裝直升機為例，復合材料在先進武裝直升機上的用量已高達50%（重量比）左右，復合材料 應用的部位已從整流罩、地板、整體壁板等次承力結構向旋翼、框、梁等主承力結構方向發展，其典型代表有NH-90、波音-360、V-22、RAH-66等機型。
隨著復合材料在飛機上應用比例的加大，在復合材料制造領域，先進的數字化設計制造技術和計算機輔助工程技術等得到了廣泛應用。鋪層、下料、浸漬、成型、固化等工序的模擬技術和CAD/CAM/CAE技術的運用，大大降低了開發制造成本，提高了開發和制造效率。如今復合材料的制造技術正朝著自動化、低成本、整體化、數字化的方向發展。
在我國，復合材料技術還沒有達到數字化設計和制造的程度。
展開 一級汽車供應商轉向采用復合材料制造抗振動系統
在抗振動系統產品類別方面，Cooper Standard正在經歷從使用成熟的傳統金屬向使用復合材料的一個重大的材料轉變過程。
Cooper Standard公司的抗振動系統涉及通常由鑄鋁、沖壓鋼和橡膠成型的抗振動車身、支柱和發動機懸架。https://www.hongyantu.com/goodlist/sz/45083.html
“這些大而堅固的傳統部件，其制造歷史已有半個多世紀。”該公司副總裁兼抗振動系統業務全球總經理JoeEmmi表示，“我們公司的使命是創新并提供優質產品。感謝材料科學和設計的進步，使我們已開發的復合材料部件現在能夠通過我們所有的測試。”
Joe Emmi例舉了促使該公司轉向采用纖維增強塑料的3個因素：
－消費者對舒適性的要求越來越高，這意味著無論是轎車還是卡車，都要求振動更低。https://m.hongyantu.com/goodlist/sz/45072.html
－為實現更佳的燃油經濟性并確保車輛能容納更多的設施，OEM對減重的要求非常迫切。
－如果能夠滿足性能標準要求，新的結構復合材料部件的設計正日益贏得OEM客戶的認可。
Joe Emmi解釋說，符合標準對于這些結構部件而言至關重要，比如，能夠將乘用車的車身附著在結構框架上的車身懸架就有兩種類型：一種是由傳統的鋼和橡膠制成的懸架，另一種是液壓阻尼懸架。
液壓懸架是在兩個內腔之間通過傳導流體來形成阻尼，并提高汽車的行駛響應性。這些懸架通常采用沖壓鋼或鑄鋁制成的外殼，但現在已被復合材料所取代。
“我們將原先在鋼外殼內部裝橡膠套的液壓懸架改成了采用玻璃纖維增強尼龍復合材料來制造。”他指出，除了顯著減重外，這種復合材料的外殼還滿足了客戶的性能要求。
“這些是必須確保車身牢固固定在框架上的關鍵部件。”
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