[纤维复合材料多点柔性数字化装备制造科技成果转化项目] 由 [招商人@ZSR(www.cnzsr.com)]小编精心整理分享,供您参阅(仅限学习研究交流等参考使用)!希望能为您的学习工作提供有益帮助!本文所属栏目 [吉林]-[招商项目],内容来源于 [吉林省人民政府网],作者 [不详],转载请记得注明!
1.项目概述
1.1技术成果简介
项目针对纤维复材构件“精准制造”需求,提出“通过多点柔性模具型面数控补偿固化变形量,获取复材构件目标形状”的新思路,发明了多点数字化柔性热压模具,开发出可重构型面软件控制SCPRS程序及小试设备样机,创建了多点柔性热压成型方法(即:由规则排列的基本体点阵代替传统的整体模具,通过控制基本体的高度、热压成型温度和加压载荷大小,实现模具型面的数控快速重构、温度与压力加载),确立了纤维复材构件多点柔性外辅热压成型、多点柔性气辅热压成型等新工艺,形成了具有自主知识产权的多点柔性热压成型新技术装备,拟进行中试装备样机制造。
1.2技术分析与优势
1.2.1核心技术分析
项目针对纤维复材构件固化变形“精准调控”需求,提出“通过多点柔性模具型面数控补偿固化变形量,获取复材构件目标形状”的新思路,即:由规则排列的基本体点阵代替传统的整体模具,通过控制基本体的高度、热压成型温度和加压载荷大小,实现模具型面的数控快速重构、温度与压力加载。
项目团队已经开发出多点数字化柔性热压模具软件控制MPFTCS程序及小试设备样机,搭建了纤维复材构件固化变形“精准调控”试验平台。初步实现了纤维复材构件固化变形多点柔性有效调控,形成了具有自主知识产权的多点柔性热压成型新技术装备。
1.2.2技术创新与优势
项目团队系统地开展了多点成形方法、工艺及技术装备研究,形成了包括飞机蒙皮成形、高速列车蒙皮成形、船体外板成形及鸟巢建筑钢结构成形等系列应用(团队开发的样机最多,应用行业最广,发表论文量全球第一)。项目产品获中国专利金奖、国家科技进步二奖等国家省部级奖项6项,装备出口至韩国钢化公司,为国内技术发源地;相较于国外竞品价格降低30%左右,技术服务更及时、技术水平处于同等地位。
项目基于团队在金属板料多点成形理论与技术的长期积累,拟开展纤维复合材料多点柔性数字化中试装备设计制造工作,相关工作鲜有报道,属于引领性工作。本项目较竞争对手优势主要体现在以下方面:
(1)团队成员学科背景交叉,具有机械设计、自动化控制、软件开发等研究经验,具备纤维复合材料多点柔性数字化中试装备设计制造能力。
(2)团队前期完成纤维复合材料多点柔性数字化小试装备设计制造工作,项目可行性得到试验验证。
(3)团队与航空装备、轨道列车相关行业龙头企业已经建立长期合作关系,具备产品市场转化与销售能力。
1.3技术成果主要产品及应用
项目拟开展纤维复合材料多点柔性数字化中试装备设计制造工作,将形成由多点热压成型柔性模具、调型控制软件、压力机等组成的中试工程样机产品,应用于航空装备、轨道列车等纤维复材构件成型及工艺验证试验、生产制造。
1.4 技术成果所处阶段
目前,项目技术成果处于中试阶段。
1.5技术团队
项目团队由李明哲教授于上世纪90年代组建,长期聚焦板料多点柔性成形研究,成果获国家科技进步二等奖,中国专利金奖等,并应用于奥运鸟巢异形钢构件弯扭成形、轨道列车车头蒙皮成形,及钛合金船体外板成形等。秉承师生传承传统,目前团队聚焦纤维复合材料多点柔性数字化制造技术开发,通过攻克多点柔性热压成型技术瓶颈,实现金属材料多点成形向纤维复合材料多点成型跨越。团队负责人韩奇钢教授任材料科学与工程学院副院长、中国机械工程学会塑性工程分会委员、中国材料研究学会青年工作委员会理事、《机械科学与技术》编委等。承担国家、省市、企业等研发项目30余项,发表SCI论文70余篇,获授权发明专利30余项。先后获吉林省科学技术奖(技术发明奖)一等奖2项,机械工业科学技术奖(技术发明奖)1项,吉林省教学成果奖特等奖1项,以及吉林省青年科技奖、吉林省第八批拔尖创新人才、吉林省第十八批创新创业人才等荣誉。
2. 市场潜力分析
多点成形技术最初是由日本学者对造船行业改进工艺而提出的,经过一系列的实验,最终开发出具有多个冲头的压力成型机,可以实现曲面板材的成型。美国学者也对多点成形技术进行了研究,制造出多点柔性模具,并且应用于飞机蒙皮成形。
纤维复合材料是由若干长短不一、直径不等的纤维和基质组成的一种复合材料。纤维通常采用玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维等。基质则包括树脂、金属和陶瓷等材料。纤维复合材料相较于传统材料具有高强度、高刚性、轻量化、耐腐蚀性强等特点,广泛应用于航空航天、建筑、交通运输、体育器材等领域。
然而,纤维复材构件成形制造涵盖了多个阶段和复杂的工艺过程,在固化成形过程中,温度变化导致的残余应力会引起构件的固化变形。纤维复合材料多点柔性数字化智造生产线的开发在国内外暂无对标企业。
项目将形成纤维复合材料多点柔性数字化中试装备及其制造技术,装备产品将用于航空航天、轨道交通等领域,服务的目标客户为中国商飞上海飞机制造有限公司、中航工业西安飞机工业(集团)有限责任公司、中车长春轨道客车股份有限公司等飞机制造、高铁动车制造相关企业。以飞机模具为例,按一架飞机内饰件模具200套计算,模具制件产值可达1亿元,如果国内大飞机内饰件模具都实现国产模具制造,未来航空模具市场规模将以千亿级倍增。
3. 融资需求及阶段目标
项目计划融资500万元,将投入到产品开发中,具体目标如下:
(1)设计优化纤维复合材料多点柔性数字化中试装备;
(2)加工制造纤维复合材料多点柔性数字化中试装备;
(3)对纤维复合材料多点柔性数字化中试装备进行验证试验;
(4)对纤维复合材料多点柔性数字化中试装备进行认证;
(5)组建纤维复合材料多点柔性数字化中试装备销售团队;
(6)组建纤维复合材料多点柔性数字化中试装备公司。
4.技术成果效益分析
4.1经济效益
项目技术成果市场估值5000万元。
4.2社会效益
项目将形成由多点热压成型柔性模具、调型控制软件、压力机等组成的中试工程样机产品,引领装备制造及新材料行业的发展,填补纤维复合材料多点柔性数字化装备制造空白。
5.联系方式
联 系 人:韩奇钢
联系电话:13331756990