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如何降低复合材料成本?

波音和英国谢菲尔德大学先进制造研究中心(AMRC)等完成了一个四年期的欧洲REFROM研究项目,其开发的新技术可降低使用复合材料的成本和环境影响,目前该技术已经进入生产领域。

REFROM项目属于欧盟第七个框架研究计划中的“未来工厂”计划,共有来自5个国家的9家企业和不同国家的4个研究组织参与了该项目,其目的是增加纤维增强复合材料的使用,以在运输和建筑工业中替代金属。

新技术降低航空复合材料成本.png

据称,该项目可实现在某些工艺中节能超过50%,降低生产成本超过45%,增加某些消耗品和原材料的回收率到95%。

来自AMRC的REFORM协调员表示:“项目专注于4个领域——成形、加工、装配和回收,确保一个领域中获得的收益不会导致其它地方出现浪费和低效。项目形成了一系列新技术,能够为工业界所用,可对降低复合材料使用的成本和环境影响做出显著贡献。”

图 AMRC中的水射流切割设备

成形方面的工作使用了基于激光辅助的铺带和增强现实,显著减少了能量需求、碎屑、时间和人工成本。因此,带有先进控制的铺放系统目前正面向复合材料制造商商品化。

组件的水射流加工研究,实现了水和磨料95%的回收,在加工和交付时间以及碎屑方面减少了75%。新的回收、切割头、定位和夹具系统,以及一个全新的、可以同样能量实现两倍切削速度的水射流喷嘴,将面向工业界商业化。

通过项目在装配方面的工作,工业界还将从模块化、轻质、可重构复合材料夹具和工装的开发上收益,新工装将减少70%的制造时间,节约90%的切削工装成本,而且,还能减少扩产的时间和周期。

作为研究成果之一,目前可以回收碎屑材料,将之转为板材,可用于制作零件、新工装、夹具的替代品,以及任何需要平板和装配件的应用上。

同时,层板和纤维回收方法的工作成功地在节能80%、原始纤维成本只有五分之一的情况下,生产出了回收后的材料。


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