中國紡織工業聯合會近日在北京市組織召開了由中國紡織科學研究院有限公司、中紡新材料科技有限公司、中國航發北京航空材料研究院共同承擔的“模塊化三維編織裝備及預制件工藝技術開發”項目鑒定會,鑒定委員會認為項目成果達到國際先進水平。
三維編織復合材料是我國關鍵戰略材料之一,是保障國家重大戰略實施和高端裝備發展的物質基礎,是國家戰略性新興產業的重要組成部分,也是驅動新材料產業發展的主要力量。目前,國內外對三維編織技術的研究,重點在于攜紗器運動路徑的控制。現有的三維編織機采用齒輪傳動或滑道的方式來驅動紗線運動,隨著紗線數量增加,傳動會越來越困難,設備的大型化難以實現,限制了三維編織技術在大尺寸預制件中的應用,直接影響了三維編織技術的產業化進程。
為進一步擴大三維編織復合材料的應用領域和市場,提升我國復合材料產業的自主創新能力,實現三維編織低成本技術,項目旨在開發出具有自主知識產權的三維編織方機技術、三維編織圓機技術及模塊化多功能一體三維編織技術,促進國內產業快速、良性、全面發展。項目基于三維四步法運行原理,針對三維編織方機技術、三維編織圓機技術及模塊化多功能一體編織技術,開發出運行結構簡單、可靠且能夠實現可擴展的三維編織低成本技術。針對三維編織方機技術開發方形三維編織預制件及其復合材料,完成此類復合材料的應用評價,形成質量評價體系;針對三維編織圓機技術,進行回轉體類預制件工藝技術開發,實現回轉體類預制件的多領域應用;針對模塊化多功能一體編織技術,進行功能驗證機技術的開發,驗證模塊化多功能三維編織一體技術的可行性,為智能三維編織的發展奠定技術基礎。
該項目發明了具有模塊化編織單元的多功能一體化編織系統及裝備,突破了三維編織圓機和三維編織方機自動化、大型化、穩定性等關鍵技術,裝備實現了三維編織結構復合材料產品的低成本和高效率開發,并具有高度的可擴展性和維護便捷性,形成三維編織結構復合材料連續制備成套技術,研發了飛行器天線罩、空氣舵加強筋、抽油桿等差異化復雜異形結構三維編織預制體。
項目形成了三維編織結構復合材料連續制備成套技術,成功開發出全編織結構碳纖維復合材料抽油桿,實現批量應用,近三年實現銷售收入超過4億元,具有顯著的經濟效益;研發的異形復雜結構預制體成功應用于飛行器天線罩、空氣舵加強筋等航空航天領域,大幅提升產品性能,助力我國在航空航天領域的自主創新與技術領先,進一步推動國防軍工的現代化建設,為相關領域的研究和發展提供了重要的技術支持。