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模塊化三維編織技術(shù)為復(fù)合材料低成本高效能發(fā)展注入新動(dòng)能

2025-07-10 13:43:01 來源:中國(guó)紡織科技

  中國(guó)紡織工業(yè)聯(lián)合會(huì)近日在北京市組織召開了由中國(guó)紡織科學(xué)研究院有限公司、中紡新材料科技有限公司、中國(guó)航發(fā)北京航空材料研究院共同承擔(dān)的“模塊化三維編織裝備及預(yù)制件工藝技術(shù)開發(fā)”項(xiàng)目鑒定會(huì),鑒定委員會(huì)認(rèn)為項(xiàng)目成果達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。

  三維編織復(fù)合材料是我國(guó)關(guān)鍵戰(zhàn)略材料之一,是保障國(guó)家重大戰(zhàn)略實(shí)施和高端裝備發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ),是國(guó)家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的重要組成部分,也是驅(qū)動(dòng)新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要力量。目前,國(guó)內(nèi)外對(duì)三維編織技術(shù)的研究,重點(diǎn)在于攜紗器運(yùn)動(dòng)路徑的控制,F(xiàn)有的三維編織機(jī)采用齒輪傳動(dòng)或滑道的方式來驅(qū)動(dòng)紗線運(yùn)動(dòng),隨著紗線數(shù)量增加,傳動(dòng)會(huì)越來越困難,設(shè)備的大型化難以實(shí)現(xiàn),限制了三維編織技術(shù)在大尺寸預(yù)制件中的應(yīng)用,直接影響了三維編織技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。

  為進(jìn)一步擴(kuò)大三維編織復(fù)合材料的應(yīng)用領(lǐng)域和市場(chǎng),提升我國(guó)復(fù)合材料產(chǎn)業(yè)的自主創(chuàng)新能力,實(shí)現(xiàn)三維編織低成本技術(shù),項(xiàng)目旨在開發(fā)出具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的三維編織方機(jī)技術(shù)、三維編織圓機(jī)技術(shù)及模塊化多功能一體三維編織技術(shù),促進(jìn)國(guó)內(nèi)產(chǎn)業(yè)快速、良性、全面發(fā)展。項(xiàng)目基于三維四步法運(yùn)行原理,針對(duì)三維編織方機(jī)技術(shù)、三維編織圓機(jī)技術(shù)及模塊化多功能一體編織技術(shù),開發(fā)出運(yùn)行結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠且能夠?qū)崿F(xiàn)可擴(kuò)展的三維編織低成本技術(shù)。針對(duì)三維編織方機(jī)技術(shù)開發(fā)方形三維編織預(yù)制件及其復(fù)合材料,完成此類復(fù)合材料的應(yīng)用評(píng)價(jià),形成質(zhì)量評(píng)價(jià)體系;針對(duì)三維編織圓機(jī)技術(shù),進(jìn)行回轉(zhuǎn)體類預(yù)制件工藝技術(shù)開發(fā),實(shí)現(xiàn)回轉(zhuǎn)體類預(yù)制件的多領(lǐng)域應(yīng)用;針對(duì)模塊化多功能一體編織技術(shù),進(jìn)行功能驗(yàn)證機(jī)技術(shù)的開發(fā),驗(yàn)證模塊化多功能三維編織一體技術(shù)的可行性,為智能三維編織的發(fā)展奠定技術(shù)基礎(chǔ)。

  該項(xiàng)目發(fā)明了具有模塊化編織單元的多功能一體化編織系統(tǒng)及裝備,突破了三維編織圓機(jī)和三維編織方機(jī)自動(dòng)化、大型化、穩(wěn)定性等關(guān)鍵技術(shù),裝備實(shí)現(xiàn)了三維編織結(jié)構(gòu)復(fù)合材料產(chǎn)品的低成本和高效率開發(fā),并具有高度的可擴(kuò)展性和維護(hù)便捷性,形成三維編織結(jié)構(gòu)復(fù)合材料連續(xù)制備成套技術(shù),研發(fā)了飛行器天線罩、空氣舵加強(qiáng)筋、抽油桿等差異化復(fù)雜異形結(jié)構(gòu)三維編織預(yù)制體。

  項(xiàng)目形成了三維編織結(jié)構(gòu)復(fù)合材料連續(xù)制備成套技術(shù),成功開發(fā)出全編織結(jié)構(gòu)碳纖維復(fù)合材料抽油桿,實(shí)現(xiàn)批量應(yīng)用,近三年實(shí)現(xiàn)銷售收入超過4億元,具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益;研發(fā)的異形復(fù)雜結(jié)構(gòu)預(yù)制體成功應(yīng)用于飛行器天線罩、空氣舵加強(qiáng)筋等航空航天領(lǐng)域,大幅提升產(chǎn)品性能,助力我國(guó)在航空航天領(lǐng)域的自主創(chuàng)新與技術(shù)領(lǐng)先,進(jìn)一步推動(dòng)國(guó)防軍工的現(xiàn)代化建設(shè),為相關(guān)領(lǐng)域的研究和發(fā)展提供了重要的技術(shù)支持。


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