2024年JEC復合材料創新獎獲獎名單揭曉
今年11名優勝者名單已經出爐，一起來看看各類別到底花落誰家吧！
航空航天－零件
CFRP格構衛星中心管
公司：ATG歐洲（荷蘭）
合作伙伴：ÉireComposites Teo（愛爾蘭）
ATG Europe開發了一種一步法制造工藝，用于不間斷的預浸纖維鋪放網格結構，旨在取代當前的衛星中心管設計。這些圓柱形網格結構在減少質量的情況下提供了最佳的結構功能。
這項創新根據歐空局PLATO衛星的要求，設計、開發和制造具有完全代表性的CFRP網格中心管及其必要的接口區。將熱固性預浸碳纖維絲束和補片人工鋪放在芯軸上，在熱壓釜中一步固結和固化，形成一個整體。發射器結構的主要接口由一個一體式鋁接口環提供，該接口環通過混合接頭組裝到網格中心管上。
航空航天－工藝
EmpowerAX – 對增材制造的零件進行功能化
公司：德國航空航天中心（德國）
合作伙伴：9T Labs AG（瑞士）、Airtech Europe（盧森堡）、Ansys Switzerland GmbH（瑞士）、CEAD B.V.（荷蘭）、Ensinger GmbH（德國）、Fiber Three GmbH（德國）、FILL Gesellschaft m.b.H. （奧地利）、Hans Weber Maschinenfabrik GmbH / WEBER添加劑（德國）、PRIME aerostructs GmbH（奧地利）、Siemens AG（德國）、Suprem SA（瑞士）、SWMS Systemtechnik Ingenieurgesellschaft mbH（德國）
EmpowerAX 演示部件是一種多彎曲熱固性外殼，由德國航空航天中心（DLR）和12家EmpowerAX成員共同制造的短連續纖維增強元件進行增材功能化，即對3D打印的零件進行附加功能的處理或改進。它展示了工業上可用的，對增材制造進行功能化的工藝鏈。
這是DLR創新實驗室EmpowerAX內的一個合作項目，DLR和12家工業參與者（從設計和模擬專家到CAD-CAM 專家，再到打印和材料供應商）聯手展示了用高強度套印多曲面熱固性外殼的能力。該部件采用高性能短纖維和連續纖維增強熱塑性材料，充分體現經濟高效的復合材料制造、增材制造的高靈活性和設計自由度的結合。
汽車和道路運輸－零件
整體式 CFRP-鋁制單體殼：一種實現碳中和的新方法
公司：豐田汽車公司（日本）
合作伙伴：Toyota Central R&D Labs., Inc.（日本）、Toyota Customizing & Development Co., Ltd.（日本）、TISM Inc.（日本）
設計、制造并評估了全尺寸可變軸向 CFRP-鋁制半單殼式車身。它的重量減輕了 15%，纖維浪費 （4%） 和組裝成本也降至最低。
該技術旨在通過有效使用碳纖維增強聚合物（CFRP）來提高碳中和水平，通過集成各向異性拓撲優化、圖靈模式纖維路徑生成、定制纖維鋪放和納米不均勻陽極氧化粘合來創建 3D 整體式 CFRP-鋁結構，以優化纖維功能和材料利用率。
汽車和道路運輸－工藝
反應性 PA6 拉擠成型：推動熱塑性復合材料發展
公司：Röchling Automotive SE（德國）
合作伙伴：弗勞恩霍夫化學技術ICT研究所（德國）、Röchling Industrial SE & Co. KG – Haren（德國）
反應性熱塑性拉擠成型能夠生產經濟高效且高彈性的汽車零部件。型材通過注塑或壓縮成型集成到最終部件中?；赑A6的復合材料無需拆卸即可簡單回收。這項創新是使用現場拉擠PA6GF型材來制造汽車行業經濟高效的復合材料零件。
通過使用連續拉擠成型與最先進的注塑成型來高效生產增強零件，可以實現高效低成本的生產。拉擠型材可實現的纖維含量高于替代增強材料，并且由于注塑成型和拉擠型材采用相同的塑料材料，整個部件可以回收利用，無需任何拆卸操作。
建筑與土木工程
RENCO MCFR（礦物復合纖維增強建材）
公司：RENCO USA（美國）
合作伙伴：Arquitectonica（美國）、Catalyst Communications（美國）和Coastal Construction（美國），DeSimone Consulting Engineers（美國），DeVit Consulting股份有限公司（美國）
RENCO MCFR是一種最先進的結構建筑系統，由各種類型和尺寸的砌塊、柱、梁、托梁、集管、蓋板、連接器等聯鎖復合建筑單元組成。這些產品都是通過粘合（化學粘合）形成整體結構的。
RENCO產品采用天然原材料和回收產品的新合成材料，采用環保制造工藝制造。它經濟實惠，易于使用，施工速度快，強度優越，施工后無需維護。美國材料與試驗協會（ASTM）已經驗證并列出了其環境產品聲明（EPD）。
循環與回收
通過漿料提高材料性能
公司：B&M Longworth（Edgworth）Ltd（英國）
合作伙伴：Autotech Engineering（Gestamp）（英國）、B&M Longworth（Edgworth）Ltd（英國）
“玻璃烯（glassene）”是一種全新的先進材料，其價格接近玻璃，性能可與一些碳纖維相媲美，并且具有令人印象深刻的低生命周期評估（LCA）。通過B&M Longworth公司的DEECOM®工藝，能夠將各種來源（風力、海洋、纖維生產）的玻璃鋼進行分解回收。
其纖維被切成6毫米長的長度，并評估和測試一系列化學漿料以提高其性能；然后與聚酰胺熱固性復合并注塑成型，制造可大規模生產的結構部件。這些組件會與鋼材對比進行測試，并生成一個特性數據卡。該工藝促進了大規模復合材料的循環再利用。
數字、人工智能和數據
風力渦輪機葉片可執行數字孿生
公司：ReliaBlade（丹麥）
合作伙伴：CEKO Sensors（丹麥）、FORCE Technology（丹麥）、西門子工業軟件 （SISW）（比利時）、丹麥技術大學（丹麥）、Zebicon（丹麥）
風力渦輪機葉片可執行數字孿生將降階模型與實時傳感器信號相結合，以實時評估結構性能。物理和虛擬傳感器的結合是執行結構健康監測的關鍵。12.6m風力渦輪機葉片是在DTU BladeLab采用傳統真空灌注工藝制造的。非卷曲UD和BIAX玻璃纖維織物、夾層芯材和根部嵌件以干鋪層形式放置在模具中。
隨后，使用環氧樹脂系統對每個部件進行真空灌注工藝。在殼體和腹板被灌注并完全固化后，在修整葉片之前，使用環氧樹脂粘合劑將兩個翼型殼體和抗剪腹板粘合在一起。
設備、機械和重工業
最大限度減少刀具的重量
公司：Deutsche Institute für Textil- und Faserforschung Denkendorf（德國）
合作伙伴：Leitz GmbH Co.KG（德國）
利用碳纖維增強塑料的力學優勢，開發了一種新型的木工機械模塊化刀具。重量減輕了50%以上，工作速度提高了50%以上。用數值模擬分析了新的設計原理，而不是用碳纖維布代替金屬刀具本體。遵循最佳載荷分擔原則，虛擬開發實現了模塊化工具設計，具有吸收離心力的三角形部件和容納彎曲和扭轉載荷的外殼。
碳纖維的負載優化定向導致工具主體的最大剛度和強度。最終的結果是在不影響產品質量的情況下最大限度地減輕重量并提高生產率。
海上運輸和造船
海洋之翼OceanWings ®
公司：AYRO（法國）
合作伙伴：Alizés（法國）、Jifmar Offshore Services（法國）、Zéphyr et Borée（法國）、Neptune Marine（Pays-Bas）、VPLP Design（法國）、ArianeGroup（法國）
OceanWings®是一種獲得專利的、自動化的、自動升起和降低的垂直翼帆系統，使新建船舶或現有船舶能夠減少燃油消耗，從而減少高達50%的碳足跡。
該技術面臨的挑戰包括機翼能夠承受高達100節的風，同時確保船舶正常運行：根據風自動定向、可調節外傾角、可收攏和卷起。因此，結構對于應對這些挑戰至關重要。AYRO選擇在翼帆的構造中大量使用復合材料，因為它們機械強度高且重量輕。
可再生能源
葉片循環解決方案
公司：維斯塔斯風力系統公司（丹麥）
合作伙伴：維斯塔斯（丹麥）、奧林（德國）、奧胡斯大學（丹麥）、丹麥理工學院（丹麥）、Stena Recycling（丹麥和瑞典）
CETEC（熱固性環氧樹脂復合材料循環經濟）解決方案使環氧基渦輪葉片得以循環利用，而無需改變材料的設計或成分。它采用化學工藝將環氧樹脂分解成原始材料，建立了葉片制造的循環經濟。通過精確分離玻璃、碳纖維、芯材、金屬部件和樹脂，進行專門回收，優化再利用并增強循環價值鏈。
采用尖端的化學循環技術，將環氧樹脂分解為化學單體，確保回收材料達到原始級性能。強調可持續性，使用無毒、標準化化學品，以最少的能源輸入高效運行。專為傳統的環氧基渦輪葉片量身定制，在廢物處理者的興趣和持續的工業規模的支持下，填補了行業空白，有望迅速從實驗室到大規模實施。
運動、休閑與娛樂
采用 A.L.D.-tech.®的綠色滑雪板
公司：silbaerg有限公司
合作伙伴：Sächsisches Textilforschungsinstitut e.V. （STFI）（德國）、bto-epoxy GmbH（奧地利）、Circular MTC e.V. （德國）、SachsenLeinen GmbH（德國）
具有專利各向異性耦合效應（A.L.D.-tech.®）的滑雪板，由大麻和再生碳纖維與生物基環氧樹脂制成。這項創新是應用干纖維鋪放（DFP）來生產混合大麻和再生碳纖維（rCF）滑雪板預成型件。
該工藝目前僅用于加工連續的原生碳纖維。由于麻帶和定向rCF無紡布具有優異的材料特性，這兩種材料都可以使用DFP自動加工。這樣可以節省75%的大麻纖維切割廢料，并利用我們碳纖維滑雪板的切割廢料來節省成本并減少二氧化碳足跡。
