進入2023年以來，作為全球碳纖維龍頭企業的日本東麗公司可謂動作頻頻，繼2月1日宣布開發出用于航空飛機高速生產的碳纖維增強塑料（CFRP）高速熱焊接技術后，近期又有不少新“大動作”：

01

開發CFRP快速集成成型技術，成型速度比熱壓罐快10倍

該工藝創新在同一模具中同時成型、模具、熱固性材料和粘合芯材和表皮，實現了比傳統熱壓罐成型設置快10倍的速度。

東麗和日本富山的高木精工公司（Takagi Seiko Corp.）用CFRF芯和CFRP蒙皮模制了這一大型模型構件。

圖片來源：東麗工業股份有限公司。

2月16日，日本東麗公司宣布成功開發出一種用于碳纖維增強塑料（CFRP）移動部件的快速集成成型技術。這種材料位于輕質多孔碳纖維增強泡沫芯（ carbon fiber-reinforced foam，CFRF，詳見文末注釋1）和熱固性預浸料（詳見文末注釋2）蒙皮之間，具有優異的機械性能。在新能源和工業技術發展組織的創新結構材料研究與開發項目中，東麗公司取得上述進展。

這項新技術使CFRP可移動性部件（如汽車車頂）的成型速度比傳統的熱壓罐成型裝置快10倍。此類產品的重量僅為鋼鐵產品的一半。東麗將繼續致力于研發該技術，以加速將這一技術應用于電動汽車零部件，對于電動汽車零部件而言，輕便和快速生產至關重要。

CFRP構件通常將聚氨酯泡沫芯與熱固性預浸料外皮夾在中間。這些輕質剛性結構的常見應用包括飛機、汽車、船舶和基礎設施的大型面板。部分研究人員已經推動縮短制造時間，以便在將核芯成型到皮層之后，將其最佳地粘合在一起。

車輛電氣化使得減少部件重量以擴大使用重型電池的車型的巡航范圍變得越來越重要。東麗的新型快速集成成型技術使得在一次沖壓中制造大型面板成為可能。這是因為這種方法同時成型、熱固和模塑，并將核心CFRF和熱固性預浸料外皮粘結在同一模具中。

與傳統工藝相比，CFRF的膨脹與預浸料坯的固化時間同步顯著加快。預浸料熱固性樹脂滲透到多孔CFRF中，無需使用粘合劑即可粘結表皮和芯材，從而獲得高度可靠的粘結結構。東麗的技術為快速生產大型CFRP組件鋪平了道路。

與傳統芯材相比，CFRF具有更好的強度、彈性模量和抗沖擊性。其0.2至0.4的低比重范圍可以提高性能并減輕夾層結構重量。東麗通過使用沖壓機在短短5分鐘內制造出一塊大型汽車車頂面板（1.2米長×1.2米寬×2.3毫米厚）來展示這一概念，這比傳統方法快10倍。

該公司對汽車生產的剛性測試、涂層性能、隔音性能和其他實用方面進行了評估。在重要的落錘沖擊試驗中，東麗公司證實皮芯界面沒有分層，且沖擊吸收性能極佳。

東麗公司將繼續進行研發，通過提供這種同時減輕重量和加速生產的裝置來滿足廣泛的需求。該公司還希望培育諸如城市空中交通和無人機等新興交通方式，這些交通方式大量受益于輕質材料。

資訊來源：CompositesWorld、碳纖維及其復合材料技術

02

東麗將設基地，為飛行汽車等移動用材料開發輕量化碳纖維

日經中文網2月21日發布消息稱，日本東麗將在愛知縣名古屋市設立新的研發機構，利用人工智能（AI）技術，面向飛行汽車等領域開發有助于減輕機身重量的碳纖維材料，預計在2026財年第一季度投入運營。

       這是日本大型材料企業首次設立面向飛行汽車領域的研發機構。

       飛行汽車是可與自動駕駛汽車比肩的新一代交通工具。日本經濟產業省數據顯示，到2030年，全球市場規模有望增至30萬億日元。

早在2020年，東麗就已在這一領域展開新嘗試。通過與美國Joby Aviation公司簽署飛機復合材料的長期供應協議，在其eVTOL機型上大量采用了碳纖維復合材料。此次飛行汽車基地的落成，也代表了東麗對這一新興交通領域的看好及加碼投入。

東麗正在向美國的初創企業供應飛行汽車使用的材料

       該研發機構預計總投資60億日元，將設立開放式實驗室，容納約140名研究人員，與客戶企業及高校院所一同進行項目研發。

       在飛行汽車領域，碳纖維可用于制造機身和機翼。東麗將把客戶要求的重量和強度等條件提供給AI進行材料甄選，從而將開發時間縮短至原先的四分之一左右。

新研究機構概況

該機構建筑規格為三層，總建筑面積約8600平方米，地點位于愛知縣名古屋工廠，預計在2026財年第一季度完工，其主要特點包括如下：

a）技術融合和開放創新中心

化學實驗室，用于廣泛的基礎和應用研究

演示技術的原型和加工區域

開放實驗室

b）、可實現研究人員之間密切溝通，培養創新想法

在一層樓的辦公室和實驗區容納140人

開放式會議空間

c）具有節能設施