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独特的碳纤维织造生产线——访北京威瑞亚太科技有限公司
2015-03-02 14:09:36   来源:   评论:0 点击:

吴永升
 
 
       碳纤维生产出来之后,距离最终形成工业增强复合材料制成品,其间还有一道编织工序。碳纤维可以进行机织形成平纹织物,也可以进行针织形成锥形织物,也可以形成多轴向织物,还可以织成其他形状,根据最终制品的要求而定。不论哪种工艺,目前还都在开发实践、不断改进提高之中。
       最近,看了北京威瑞亚太科技有限公司的一条机织生产线,有它独特之处,其终端产品还得到用户和市场认可,颇有感受。

终端产品得到用户和市场的认可
       不论采用什么织造工艺技术,用户是要看你织造技术、织出终端产品的品种、质量和适用性,要有科学数据的对比。威瑞亚太公司织造出来的成品,包括在境内外的复合材料展会上,以“悬挂水帘式”的方式展出产品,碳纤维单向布、碳纤维双向布、碳纤维芳纶混织布,在用户使用后,一致得到认可。特别是展览会上,不少外商伸出拇指,表示赞扬。内行一看都知道,碳纤维是非常敏感的纤维,有晶体光泽,在灯光下“悬挂”,任何疵点和毛羽都可以是暴露无遗的。碳纤维织物从外观上就可以看出织物是否整齐,是否符合织物的物理性能指标。
        碳纤织物的品质得到用户认可,使用的工艺技术不尽相同。该公司在研究碳纤维编织工艺技术的同时,又研发了相应的成套工艺技术装备,以及碳纤织物的预浸材料。公司王至昶经理告诉我,该公司能够生产出市场有需求,且又得到用户认可的终端产品;同时,生产产品的加工制造装备;建有生产和试验碳纤织物的生产基地,所以人数不多的实体经济,小日子过得挺好。
独特的编制工艺流程
       这套碳纤维织物编制生产线可以说是独立自主研发生产,适应多种高档碳纤织物,符合国情,具有中国特色的成套碳纤和成套工艺装备,是一套比较完整的系统工程。
       这条工艺生产线包括,Texmer RC1/C型筒子架,是威瑞亚太公司同德国Texmer合资生产。这种碳纤型筒子架专为碳纤维而设计,可以容纳几百只重量2 kg~10 kg的碳纤维筒子,张力控制准确,配置了适合碳纤维的专用导丝元器件。
       DW1型刚性剑杆织机。这种织机是利用刚性剑杆织机纬向系统和传动结构的基础优势,使其变成适合碳纤织物专用的织造系统。针对碳纤维基本上没有弹性和非常敏感的特点,织机配置特种送经系统 —— FB2假织轴系统和FB6型经拖引装置;纬向配置威瑞亚太的专利产品RF型无捻供纬系统。织物成形后,配有机外中心卷绕装置。为适应高档碳纤维织物的要求,还配有织机的清洁装置。
       还有生产线的操作控制、在线检测与后处理系统等。还有专用基础件的配套。
 
隐藏不少微妙的工艺技术难题
       碳纤维有它固有的特点,用传统的方法进行织造,显然是不可能的。因为它固有的特点和高新技术含量决定了在织造过程中有许多微妙的关键技术问题。
       在RC1/C型筒子架里,有单丝放丝控制和调节系统,单重2 kg~9 kg的几百个纤维筒子,放丝张力要一致。还有换纱和接头的处理技术。
       在RC3/CAW型单向碳纤维预浸胶的张力控制中,有张力及张力设置显示与控制。要使张力一致性控制在±15%的范围以内,需要设定松纱补偿装置,同时还要尽量减少纱线毛羽的增加。还有筒子纱在运行中的制动装置、消除静电以及断头显示检测,以及整机前后动作一致的伺服控制系统。
       碳纤维的织造工艺技术与传统的工艺技术截然不同。在原有刚型剑杆织机结构的基础上,结合织造不同品种规格的碳纤织物,织机的一些系统需要改造,包括经向、纬向结构和拖引装置的改进,保证经纱张力的均匀,纬纱平直不弯曲。单侧无假边装置可减少昂贵的碳纤的损耗浪费。无捻供纬可保证碳纤本身优良性能的充分发挥,并且机上配有自动清洁装置。
       关键的技术,不光是设备和工艺技术。在现场看到墙上的标语,“碳丝不是丝”“碳布不是布”分外奇怪,询问操作工才知道其意思: “碳丝不是普通的丝,它不能碰不能脏”,“碳布不是普通的布,它不能碰不能脏”。由此,也理解这里用专用工具搬运碳纤筒纱和上纱的道理。
       织机的改进其最终目的就是达到碳纤维织物,不论是3K碳布、12K碳布,或者是展宽碳纤织物中的经纱、纬纱织物平直,纱与纱之间均匀,织物上毛羽少,布边平整。碳纤维是异常敏感的纤维,要使它的性能充分,得到最好的效果,包括环境和器材均会造成很大的影响,所以,从筒子架开始,到织物成型后卷取和包装的全过程,需要每个环节分外认真,讲求方法,不能有丝毫疏忽。
 
核心技术靠自主研发与实践
       威瑞亚太聚焦于发展复合材料中间制品技术,包括:编织碳布、单向预浸料、碳板、缠绕等,依靠“开发”、“设备”和“织物”,孜孜最求,掌握其核心技术。2014年申请多项专利。
       在碳纤维编织的整个过程中,要一个环节一个环节、一道工序一道工序之间的密切配合,工艺技术上密不可分。公司总经理王至昶告诉我,碳纤维编织虽然不是一个很大的市场,但他是一个冷门的高新技术产业。投入这项工作他们有一个共同的理念,就是专注于研发这种纤维的织造工艺,研究织物品种、预浸料等复合材料中间制品的工艺生产技术,研制其成套工艺技术的装备、生产。使高新技术纤维的性能发挥到极限为己任,形成以产品研发为先导,工艺技术装备为基础,复合材料中间制品的生产为依托,竭尽全力,全方位的满足用户需求。
       在公司总部,有自己的专业的核心技术工作团队和营销工作团队。专门从事这些方面的产品工艺技术的研发和专业设备制造的研究。同时,围绕市场需求进行调研分析,统一协调技术、生产、销售和进出口方面的业务。
       公司有比较适宜的机械制造基地,位于江苏常州的瑞赛公司有比较完整的机械加工和装备制造能力,承担零部件的加工和产品总装、安装、调试工作。
       有一个位于江苏常州的帝威复合材料公司,专门从事碳纤维织物和复合材料中间制品的研究和生产。通过现场的实践,使织物和所配工艺技术方面得到不断的改进和提高。
       有畅通的境外资源密切配合。在江苏常州的一个苏泰机械科技公司,是一个与境外的合资公司,专门从事生产各种筒子架的研发与生产。这种筒子架可用于多种复合材料生产领域。公司的运营机制比较灵活,适应市场的不断需求与变化。市场需求与研发,境内生产与境外进口的衔接快速反应。对于技术的配置和嫁接,多方技术力量的综合利用,都有比较灵活而快速的反应机制,产生较高较快的效益。
       人数不多、规模不大的这个经济实体,不论产品技术的研发,过程技术制造、控制与检测,都有自己的技术诀窍。通过实践,实现多项企业拥有、得到国家保护的专有技术。他们并不满足现状,正以创新驱动、科技支撑的精神,求得继续发展,继续提高。

观后感
       有句谚语“世上无难事,只怕有心人。”世界上有许多事情要做,要做就会碰到很多难题,只要下定决心,精心钻研,困难总是可以克服的,克服了困难事物就可以得到发展。
       企业家们也有一句名言,“有思路才有出路,,有思想才会有市场,有作为才会有座位”。纺织机械工业有许多工作要做,调结构、转方式、产业升级,给我们提出了发展机遇。只有充分利用这个机遇才能乘胜而上。
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