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獨特的碳纖維織造生產線——訪北京威瑞亞太科技有限公司
2015-03-02 14:09:36   來源:   評論:0 點擊:

吳永升
 
 
       碳纖維生產出來之后,距離最終形成工業增強復合材料制成品,其間還有一道編織工序。碳纖維可以進行機織形成平紋織物,也可以進行針織形成錐形織物,也可以形成多軸向織物,還可以織成其他形狀,根據最終制品的要求而定。不論哪種工藝,目前還都在開發實踐、不斷改進提高之中。
       最近,看了北京威瑞亞太科技有限公司的一條機織生產線,有它獨特之處,其終端產品還得到用戶和市場認可,頗有感受。

終端產品得到用戶和市場的認可
       不論采用什么織造工藝技術,用戶是要看你織造技術、織出終端產品的品種、質量和適用性,要有科學數據的對比。威瑞亞太公司織造出來的成品,包括在境內外的復合材料展會上,以“懸掛水簾式”的方式展出產品,碳纖維單向布、碳纖維雙向布、碳纖維芳綸混織布,在用戶使用后,一致得到認可。特別是展覽會上,不少外商伸出拇指,表示贊揚。內行一看都知道,碳纖維是非常敏感的纖維,有晶體光澤,在燈光下“懸掛”,任何疵點和毛羽都可以是暴露無遺的。碳纖維織物從外觀上就可以看出織物是否整齊,是否符合織物的物理性能指標。
        碳纖織物的品質得到用戶認可,使用的工藝技術不盡相同。該公司在研究碳纖維編織工藝技術的同時,又研發了相應的成套工藝技術裝備,以及碳纖織物的預浸材料。公司王至昶經理告訴我,該公司能夠生產出市場有需求,且又得到用戶認可的終端產品;同時,生產產品的加工制造裝備;建有生產和試驗碳纖織物的生產基地,所以人數不多的實體經濟,小日子過得挺好。
獨特的編制工藝流程
       這套碳纖維織物編制生產線可以說是獨立自主研發生產,適應多種高檔碳纖織物,符合國情,具有中國特色的成套碳纖和成套工藝裝備,是一套比較完整的系統工程。
       這條工藝生產線包括,Texmer RC1/C型筒子架,是威瑞亞太公司同德國Texmer合資生產。這種碳纖型筒子架專為碳纖維而設計,可以容納幾百只重量2 kg~10 kg的碳纖維筒子,張力控制準確,配置了適合碳纖維的專用導絲元器件。
       DW1型剛性劍桿織機。這種織機是利用剛性劍桿織機緯向系統和傳動結構的基礎優勢,使其變成適合碳纖織物專用的織造系統。針對碳纖維基本上沒有彈性和非常敏感的特點,織機配置特種送經系統 —— FB2假織軸系統和FB6型經拖引裝置;緯向配置威瑞亞太的專利產品RF型無捻供緯系統??椢锍尚魏?,配有機外中心卷繞裝置。為適應高檔碳纖維織物的要求,還配有織機的清潔裝置。
       還有生產線的操作控制、在線檢測與后處理系統等。還有專用基礎件的配套。
 
隱藏不少微妙的工藝技術難題
       碳纖維有它固有的特點,用傳統的方法進行織造,顯然是不可能的。因為它固有的特點和高新技術含量決定了在織造過程中有許多微妙的關鍵技術問題。
       在RC1/C型筒子架里,有單絲放絲控制和調節系統,單重2 kg~9 kg的幾百個纖維筒子,放絲張力要一致。還有換紗和接頭的處理技術。
       在RC3/CAW型單向碳纖維預浸膠的張力控制中,有張力及張力設置顯示與控制。要使張力一致性控制在±15%的范圍以內,需要設定松紗補償裝置,同時還要盡量減少紗線毛羽的增加。還有筒子紗在運行中的制動裝置、消除靜電以及斷頭顯示檢測,以及整機前后動作一致的伺服控制系統。
       碳纖維的織造工藝技術與傳統的工藝技術截然不同。在原有剛型劍桿織機結構的基礎上,結合織造不同品種規格的碳纖織物,織機的一些系統需要改造,包括經向、緯向結構和拖引裝置的改進,保證經紗張力的均勻,緯紗平直不彎曲。單側無假邊裝置可減少昂貴的碳纖的損耗浪費。無捻供緯可保證碳纖本身優良性能的充分發揮,并且機上配有自動清潔裝置。
       關鍵的技術,不光是設備和工藝技術。在現場看到墻上的標語,“碳絲不是絲”“碳布不是布”分外奇怪,詢問操作工才知道其意思: “碳絲不是普通的絲,它不能碰不能臟”,“碳布不是普通的布,它不能碰不能臟”。由此,也理解這里用專用工具搬運碳纖筒紗和上紗的道理。
       織機的改進其最終目的就是達到碳纖維織物,不論是3K碳布、12K碳布,或者是展寬碳纖織物中的經紗、緯紗織物平直,紗與紗之間均勻,織物上毛羽少,布邊平整。碳纖維是異常敏感的纖維,要使它的性能充分,得到最好的效果,包括環境和器材均會造成很大的影響,所以,從筒子架開始,到織物成型后卷取和包裝的全過程,需要每個環節分外認真,講求方法,不能有絲毫疏忽。
 
核心技術靠自主研發與實踐
       威瑞亞太聚焦于發展復合材料中間制品技術,包括:編織碳布、單向預浸料、碳板、纏繞等,依靠“開發”、“設備”和“織物”,孜孜最求,掌握其核心技術。2014年申請多項專利。
       在碳纖維編織的整個過程中,要一個環節一個環節、一道工序一道工序之間的密切配合,工藝技術上密不可分。公司總經理王至昶告訴我,碳纖維編織雖然不是一個很大的市場,但他是一個冷門的高新技術產業。投入這項工作他們有一個共同的理念,就是專注于研發這種纖維的織造工藝,研究織物品種、預浸料等復合材料中間制品的工藝生產技術,研制其成套工藝技術的裝備、生產。使高新技術纖維的性能發揮到極限為己任,形成以產品研發為先導,工藝技術裝備為基礎,復合材料中間制品的生產為依托,竭盡全力,全方位的滿足用戶需求。
       在公司總部,有自己的專業的核心技術工作團隊和營銷工作團隊。專門從事這些方面的產品工藝技術的研發和專業設備制造的研究。同時,圍繞市場需求進行調研分析,統一協調技術、生產、銷售和進出口方面的業務。
       公司有比較適宜的機械制造基地,位于江蘇常州的瑞賽公司有比較完整的機械加工和裝備制造能力,承擔零部件的加工和產品總裝、安裝、調試工作。
       有一個位于江蘇常州的帝威復合材料公司,專門從事碳纖維織物和復合材料中間制品的研究和生產。通過現場的實踐,使織物和所配工藝技術方面得到不斷的改進和提高。
       有暢通的境外資源密切配合。在江蘇常州的一個蘇泰機械科技公司,是一個與境外的合資公司,專門從事生產各種筒子架的研發與生產。這種筒子架可用于多種復合材料生產領域。公司的運營機制比較靈活,適應市場的不斷需求與變化。市場需求與研發,境內生產與境外進口的銜接快速反應。對于技術的配置和嫁接,多方技術力量的綜合利用,都有比較靈活而快速的反應機制,產生較高較快的效益。
       人數不多、規模不大的這個經濟實體,不論產品技術的研發,過程技術制造、控制與檢測,都有自己的技術訣竅。通過實踐,實現多項企業擁有、得到國家保護的專有技術。他們并不滿足現狀,正以創新驅動、科技支撐的精神,求得繼續發展,繼續提高。

觀后感
       有句諺語“世上無難事,只怕有心人。”世界上有許多事情要做,要做就會碰到很多難題,只要下定決心,精心鉆研,困難總是可以克服的,克服了困難事物就可以得到發展。
       企業家們也有一句名言,“有思路才有出路,,有思想才會有市場,有作為才會有座位”。紡織機械工業有許多工作要做,調結構、轉方式、產業升級,給我們提出了發展機遇。只有充分利用這個機遇才能乘勝而上。

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