拉擠成型工藝應用前景可期 預計2024年市場達到34億美元

據美國《復合材料》雜志網站報道,憑借高度定制化和無與倫比的耐用性,拉擠材料應用范圍十分廣闊,需求不斷增長。市場研究公司Markets & Markets預計,到2024年,拉擠市場的復合年增長率將達到4%,預計達到34億美元。
  
拉擠工藝起源于20世紀50年代初,用于制造截面恒定的纖維增強塑料復合型材。70多年后的今天,制造商和材料供應商正在探索改變這一工藝的方法。拉擠材料的主要優點之一是其所具備的長跨度強度。薩沙·埃布所曾任職于三菱重工維斯塔斯海上風電合資公司(MVOW),在埃布所看來,長跨度強度也是拉擠材料成為風力渦輪機結構構件的“選材料”的原因之一,其中著名的是充當轉子葉片骨架的主梁。
  
埃布所表示,應用拉擠成型的碳纖維增強復合材料(CFRP)主梁比早期應用的開模鋪層工藝更為有效,“主要優點就是所有的纖維都在正確的方向上。從理論上講,(通過開模工藝)你可以放入單個的單向纖維層,但如果全部灌注,就很有可能產生褶皺。如果應用拉擠工藝,幾乎可以完全消除這種情況。”
  
埃布所預計,隨著風電市場的持續增長,風電部件向拉擠工藝的持續轉變將推動對拉擠技術需求的顯著增加。美國能源部預計,美國風能發電量將從2020年的113.43千兆瓦增加到2030年的224.07千兆瓦,到2050年增加到404.25千兆瓦。
  
風電市場快速增長需要另一個關鍵特征:低成本、可復制的快速制造技術。埃布所表示,這是拉擠工藝的另一個明顯優勢。“你可以用預制好的部件以非??煽氐姆绞竭M行組裝。對于關鍵的部分,這是非常有利的。”
  
加快風力渦輪機的制造速度將使生產商更具競爭力,并將進一步降低能源成本,從而令安裝風力渦輪機更具吸引力。位于英國海岸的Burbo Bank海上風電場使用維斯塔斯風電葉片(葉片長為79.8米),將發電量由原來的90兆瓦提升到了258兆瓦。
  
埃布所還表示,風力渦輪機制造商將繼續深入研發材料強度和負荷能力,以更好地確定渦輪安全運行的低設計標準。他說:“我認為,在結構設計計算中,很多分項安全系數都是默認添加的。如果設計師們注意到這一點,他們可以顯著減少材料。從根本上說,我并不認為改進這些因素是一個巨大的挑戰,但這需要正確的關注點。”
  
此外,埃布所表示,制造商正在關注如何提高CFRP部件的防雷擊。盡管CFRP部件結構上能有效防雷擊,但它們在防雷擊方面還是存在挑戰。“好還是全部采用玻璃和不導電材料,這肯定需要開展大量的工程工作,進行高保真度、多物理性的模擬,以得到良好的防雷擊系統。”
  
耐用性是拉擠工藝的一個重要優點,也是吸引風電制造商的原因之一。但對于醫用植入物來說,耐用性更為重要。瑞士連續纖維增強熱塑性板材(CFRTP)材料供應商Suprem一直致力于推動生產技術的進步,以支持用CFRTP制造更耐用的醫療產品。
  
雖然碳纖維已經成為許多復合材料制造商尋求強度和剛度的選增強材料,但制造商發現先進的玻璃纖維也可以滿足拉擠結構材料更高的性能強度要求。
  
歐文斯科寧公司產品總監帕特里克·哈勒表示,提高增強材料的性能可以顯著影響部件的拉伸、彎曲模量和強度。雖然許多制造商都專注于調整樹脂以實現特定的性能,但圍繞玻璃纖維制造工藝、注入玻璃纖維的化學成分和涂層的創新,也有助于制造商實現更強的增強材料。
  
更高性能的玻璃纖維,能確保結構部件在更長的跨度上保持剛度和強度,如風力渦輪機葉片。哈勒表示,“很多拉擠部件本質上是結構性的。通過增加8%到12%的彈性模量,既可以使部件更薄,也可以使部件之間的跨度更長,這可以減輕系統的重量,降低系統的成本,拓寬設計的靈活性等。”
  
在許多情況下,面對的挑戰是確定在什么地方使用性能更高、成本更昂貴的增強纖維有意義。同樣需要平衡的行為是,決定什么時候值得在重新設計部件和工具上投入成本,以支持材料的變化。
  
為加強國內外復合材料拉擠成型工藝的技術交流與市場對接,推進前沿工藝、先進設備及應用產品發展,推動復合材料全產業鏈優化升級,學習拉擠新技術、了解拉擠新設備、掌握終端新應用、洞悉市場新趨勢,復材網放眼國際,立足國內,定于2021年10月27-29日在浙江?嘉興召開“2021國際復合材料拉擠工藝應用高峰論壇暨工廠現場演示培訓會”。
  
本次會議以“復合材料拉擠工藝及應用”為主題,克勞斯瑪菲協辦。會議擬邀請國際拉擠工藝專家、拉擠制品企業研發總工及終端應用領域專家學者作技術與應用相結合、工藝與市場相結合的精彩報告。會議期間將組織參觀考察德國品牌克勞斯瑪菲的嘉興一體化工廠,學習了解復合材料工業4.0智能化五大優勢艾譜?圖片拉擠成型系統整體解決方案,促進和深化論壇研討成果。
  誠邀國內外復合材料拉擠工藝領域專家、學者、企業家和行業同仁蒞臨大會,共謀復材新未來。
  主辦單位
  復合材料信息網
  協辦單位
  克勞斯瑪菲
  大會議題
  2020拉擠成型工藝市場報告與未來發展前景分析
  拉擠工藝在門窗建材上的應用現狀和發展趨勢
  大型航空部件的拉擠工藝解析和市場現狀
  拉擠成型復合材料原材料先用與工藝探索
  汽車復合材料部件用拉擠工藝的難點講析與解決方案
  聚氨脂拉擠工藝的發展趨勢與市場前景
  玻璃纖維拉擠工藝的發展趨勢與市場前景
  碳纖維拉擠龍骨大梁用于超大風機葉片的產品要點及需求分析
  日程安排
  10月27日(星期三)
  13:00-20:00
  大會報到
  10月28日(星期四)
  09:00-12:00
  國際復合材料拉擠工藝專家報告
  10月28日(星期四)
  14:00-18:00
  復合材料拉擠工藝產品應用報告
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  10月28日(星期四)
  19:00-21:00
  歡迎晚宴,商務洽談
  10月29日(星期五)
  08:30-12:00
  參觀學習克勞斯瑪菲先進拉擠生產線
  時間/地點
  時間:2021年10月27日-29日
  地點:浙江嘉興
  相關事項
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