項目名稱：多軸向經編技術裝備及復合材料制備關鍵技術及產業(yè)化

項目完成單位：常州市宏發(fā)縱橫新材料科技股份有限公司、東華大學、鄭州大學、常州市新創(chuàng)智能科技有限公司、常州市第八紡織機械有限公司、北京航空航天大學

隨著國防軍工、航空航天、軌道交通、風力發(fā)電、新能源汽車等行業(yè)的深入發(fā)展，對應用材料體系提出了輕量化、低成本、高效率制備的市場需求，高性能纖維多軸向編織技術及復合材料是滿足這一要求的最佳解決途徑。目前，高性能纖維的多軸向經編裝備關鍵技術及其復合材料高效率制備技術被德國、日本等發(fā)達國家壟斷，尤其是技術壁壘較高的碳纖維多軸向經編裝備及技術、復合材料深加工技術嚴禁出口。國內多軸向經編材料制備及下游復合材料生產技術、效率與國外差距明顯。因此開展多軸向經編裝備關鍵技術及其復合材料應用技術研究極為關鍵。

　　該項目圍繞高性能纖維“多軸向織造-復材成型-加工應用”的產業(yè)關鍵環(huán)節(jié)和技術展開，掌握和攻克了多軸向經編技術、織物及復合材料低成本、高效率的理論基礎及生產加工核心關鍵技術。主要技術內容創(chuàng)新包括： (1)碳纖/玻纖高速多軸向經編機核心技術和裝備。突破了碳纖維恒寬在線展纖、多經軸單獨捆綁、機器人智能儲紗，開發(fā)了自由多角度鋪緯，實現(xiàn)了紗線鋪設精確度達到±0.5 °，突破了多軸向經編機三十軸聯(lián)動、整機智能控制等技術，建立了自學習光電緯紗狀態(tài)感知裝置與特征數(shù)據(jù)庫。(2)低成本全規(guī)格碳纖、玻纖及混編多軸向織物及編織技術。攻克了低克重加密分紗玻纖織物編織技術，低成本大絲束碳/ 碳、碳 /玻混雜層間全規(guī)格多軸向編織技術；發(fā)明了多角度鋪緯機構，研發(fā)了碳纖和玻纖兩種材料的恒速張力閉環(huán)控制技術、自動化混合鋪設技術、張力協(xié)同控制技術等。(3)碳纖維增強熱塑 / 熱固編織結構復合材料快速成型技術。構建了碳纖維增強編織結構復合材料宏、細觀性能預測、以及結構一體化優(yōu)化設計方法，研發(fā)了我國獨有的可回收熱塑性碳纖維熱壓模具和成型工藝，首次實現(xiàn)了我國碳纖維增強熱塑性編織結構復合材料汽車結構橫梁的集成制造，研發(fā)了熱固性樹脂基復合材料快速成型及自動化單元裝備技術，突破了大規(guī)模工業(yè)化生產的技術瓶頸。該項目屬于新材料技術領域，涉及紡織科學、紡織機械、復合材料成型等跨學科領域，是高性能預制件至復合材料成型產業(yè)發(fā)展的關鍵關鍵技術重大創(chuàng)新。

　　項目成果已獲得授權發(fā)明專利40項，實用新型專利60項；發(fā)表論文20余篇；制定國家標準 2項；建立了多軸向經編材料生產線52條，復合材料生產線2條，并實現(xiàn)了產業(yè)化；經專家認定，項目整體技術達到了國際先進水平；產品經航空、風電、汽車等領域典型應用，獲得認可。該項目整體技術自 2015年實施應用以來，已累計新增產值達42億元，新增利潤3.1億元，項目產品連續(xù) 2年國內外市場占有率穩(wěn)居第一，取得了較好的經濟效益和社會效益。項目打破了國外技術壟斷，滿足了航空航天、風電葉片、汽車等國家重大需求，有力促進了多軸向經編技術及先進復合材料技術的發(fā)展。