2023年JEC世界博覽會(huì)上展出的幾架電動(dòng)垂直起降(eVTOL)飛機(jī)之一

　　

　　很少有人有機(jī)會(huì)展望未來，尤其是從商業(yè)和技術(shù)的角度。然而，對于參加最近的JEC World 2023的人來說，復(fù)合材料行業(yè)的未來和方向在整個(gè)展會(huì)上得到了充分的展示。這個(gè)一年一度的盛會(huì)匯集了來自世界各地的復(fù)合材料行業(yè)供應(yīng)鏈的幾乎每一個(gè)環(huán)節(jié)。2023年的展會(huì)吸引了來自106個(gè)國家的4萬多名參觀者，參觀了約1200家公司的展品。從原材料到纖維增強(qiáng)技術(shù)、樹脂體系、工藝和最終制品應(yīng)用的一切都在整個(gè)展廳中得到了充分的展示。

　　

　　

　　

　　Greenboats的FLAX27 Daysailer是一艘帆船，由80%的天然亞麻和回收材料制成

　　

　　可持續(xù)發(fā)展、循環(huán)利用和循環(huán)利用

　　

　　從展會(huì)現(xiàn)場的展品和同與會(huì)者的交流中發(fā)現(xiàn)，可持續(xù)發(fā)展、回收利用和循環(huán)利用仍然是熱門話題。這些主題直接影響和影響著全球商業(yè)環(huán)境，復(fù)合材料行業(yè)也不排除這些影響。迄今為止，歐洲比北美更積極地接受和推進(jìn)可持續(xù)發(fā)展的努力。在JEC World上，幾乎每個(gè)較大的展位和許多較小的展位都有一些特定于可持續(xù)實(shí)踐和產(chǎn)品的標(biāo)記或展示。許多纖維、織物、樹脂體系和加工工藝促進(jìn)了它們的可持續(xù)、可回收和循環(huán)特性；而一些參展商要么宣傳其產(chǎn)品的回收能力，要么展示使用回收材料生產(chǎn)的產(chǎn)品。有趣的變化是，其中一些產(chǎn)品包括使用回收碳纖維和玻璃纖維。

　　

　　天然纖維和生物基技術(shù)

　　

　　在可持續(xù)發(fā)展運(yùn)動(dòng)的部分推動(dòng)下，天然纖維（如亞麻、大麻、黃麻和竹子）以及綠色和生物基樹脂體系繼續(xù)在復(fù)合材料應(yīng)用中獲得地位和支持。隨著需求和使用量的增長，以及加工和該細(xì)分市場供應(yīng)鏈的改進(jìn)，這些天然選擇顯示出性能優(yōu)勢，并且可能比碳纖維或玻璃纖維成本更低。

　　

　　JEC World 2023特別設(shè)置了一個(gè)專門的、大大擴(kuò)展的樓層空間，來強(qiáng)調(diào)在復(fù)合材料中使用天然纖維，如亞麻和大麻，其中包括可能或正在使用天然纖維生產(chǎn)的產(chǎn)品的例子。此外，還有一個(gè)“工業(yè)地球展示”展區(qū)，突出各種令人印象深刻的應(yīng)用，包括船舶，體育用品和高性能汽車零部件的可持續(xù)投入生產(chǎn)。

　　

　　

　　

　　碳復(fù)合材料汽車車輪和幾個(gè)纖維放置件

　　

　　復(fù)合材料設(shè)計(jì)、工藝和自動(dòng)化不斷發(fā)展

　　

　　復(fù)合材料設(shè)計(jì)、工藝和自動(dòng)化方面的眾多進(jìn)步在展會(huì)上顯而易見。針對纖維取向和鋪放的設(shè)計(jì)系統(tǒng)得到了進(jìn)一步的發(fā)展和改進(jìn)。為了降低成本和復(fù)雜性，在提高復(fù)合材料零件制造的精度、質(zhì)量和可重復(fù)性的同時(shí)減少浪費(fèi)，機(jī)器人技術(shù)和自動(dòng)化技術(shù)繼續(xù)在生產(chǎn)車間取得進(jìn)展。此外，熱固性樹脂體系、各種成型材料、耗材和其他技術(shù)，包括對成型工藝本身的系統(tǒng)改進(jìn)，預(yù)示著加工時(shí)間和成本的持續(xù)減少。

　　

　　纖維鋪放方式的不斷發(fā)展

　　

　　在幾個(gè)展位上發(fā)現(xiàn)了增強(qiáng)和改進(jìn)的纖維鋪放技術(shù)，無論是粗紗還是鋪帶，所見證的進(jìn)步令人印象深刻，所產(chǎn)生的產(chǎn)品的復(fù)雜性也令人印象深刻。定制纖維鋪放(Tailored Fiber Placement, TFP)——一種基于縫紉機(jī)或刺繡頭將纖維增強(qiáng)介質(zhì)縫到包容性襯底上以創(chuàng)建復(fù)雜預(yù)成型體的技術(shù)。TFP和使用機(jī)器人系統(tǒng)的纖維鋪放繼續(xù)在各種應(yīng)用中顯示出巨大的進(jìn)步和潛力。這兩種技術(shù)的基本前提是，以可重復(fù)、經(jīng)濟(jì)高效的方式，在應(yīng)用程序需要的位置和水平上精確地放置纖維來增強(qiáng)。這允許創(chuàng)建更復(fù)雜的形狀和結(jié)構(gòu)，而不存在潛在的額外成本和使用傳統(tǒng)織物增強(qiáng)材料增加浪費(fèi)的可能性。

　　

　　

　　

　　由上緯新材制造的復(fù)合自行車使用了EzCiclo，一種可回收的環(huán)氧樹脂系統(tǒng)

　　

　　展絲帶繼續(xù)流行

　　

　　在復(fù)合材料應(yīng)用的織物形成和纖維鋪放領(lǐng)域，展絲帶（Spread Tow Tapes, STT）的使用持續(xù)增長并越來越受歡迎。展絲帶是一種采用粗紗(大纖維束)并將單個(gè)纖維鋪展出來以制成薄帶并使長絲定向更干凈的方法。使用展絲帶可以使復(fù)合材料部件具有更高的纖維體積分?jǐn)?shù)(纖維與部件總體積的比例)，并且在許多情況下可以改善性能。支持行業(yè)已經(jīng)清楚地注意到這種蔓延趨勢?？偛课挥诘聡募徔椘窚y試技術(shù)公司Textechno利用JEC World介紹了其新的TAPETEST機(jī)器。TAPETEST是一種商業(yè)測試和評估系統(tǒng)，專門用于展絲帶的詳細(xì)特性和質(zhì)量。

　　

　　歐洲和美國貿(mào)易展之間的差異

　　

　　注意到JEC World和其他在美國組織的以復(fù)合材料為重點(diǎn)的展會(huì)之間的一些差異是很有趣的。根據(jù)使用的度量標(biāo)準(zhǔn)，JEC World可能比今年秋天在亞特蘭大舉行的復(fù)合材料和先進(jìn)材料博覽會(huì)（CAMX）或今年早些時(shí)候舉行的美國先進(jìn)材料和工藝工程協(xié)會(huì)（SAMPE）活動(dòng)大三到五倍。JEC World的參展商展位通常比CAMX、SAMPE甚至其他技術(shù)紡織品展會(huì)更大、更詳細(xì)。

　　

　　JEC World的許多展位更多地關(guān)注應(yīng)用而不是技術(shù)，美國傾向于淡化應(yīng)用，來避免引起競爭。復(fù)合材料的使用只會(huì)繼續(xù)增長，并在全球范圍內(nèi)獲得認(rèn)可，這一點(diǎn)可以從JEC世界上展示的各種各樣的技術(shù)、方法和復(fù)合材料部件應(yīng)用中得到證明。