荷兰的复合材料行业范围广泛,覆盖包括航天航空,建筑业,海洋业,汽车,能源和近海资源,以及交通运输等各行各业,且产品质量高,在国际上享有良好声誉。
目前,荷兰有200多家复合材料公司,其中九成为中小型企业,共雇佣约5000名员工,年营业额达十亿欧元。
智能化自动化产品
在荷兰,许多智能供应商为自动化复合材料制造商提供高科技解决方案。
复合材料数字工厂(DFC)是一个由西门子和航空公司共同创建的现场实验室,旨在探索和开发复合材料数字工厂解决方案。
许多合作方在该实验室开展合作,共同参与尖端技术的开发,如:提供先进机器人技术的KUKA,热塑性复合材料制造厂SABIC,诸多专业设备和软件供应商如维世科、Gunnar、Plataine和施迈茨,以及教育研究合作伙伴如InHolland Composites和代尔夫特理工大学。
复合材料数字工厂的第一个具体成果是数字复合材料生产线,该生产线由SABIC和Airborne开发,由西门子和KUKA提供动力。这是一条用于热塑性复合材料产品大批量制造的端到端自动化生产线,应用领域有电子行业,航空航天,汽车和体育用品。
航天航空
对航天航空领域而言,热塑性复合材料具有不可比拟的独特优势,例如韧性、相对较高的法向强度和环境可持续性、可回收性。但长久以来,如何将想法化为经济上可行的产品,并将其从CAD模型落地到生产车间,一直困扰着飞机设计工程师。
始自2009年的热塑性飞机主结构开发项目TAPAS1及其后续项目TAPAS2,集结了十几家合作伙伴,从热塑性材料研发、机械结构设计和制造工艺等各方面,开发出具备经济可行性的大型飞机主结构解决方案,为热塑性复合材料的应用开启了新的大门。
而为配合实施氢能战略,2021年12月荷兰经济事务和气候政策部通过“移动出行研发项目”资助东丽先进材料公司等合作伙伴,用于开发长寿命、全复合材料制造的民用航空液氢(LH2)储罐的研发。
该计划的一部分研究旨在制造一种轻质复合材料罐,可以承受极低的液态氢温度(零下253℃)。该项目将重点关注复合材料储罐结构、数字设计策略和生产技术。东丽采用复合材料替代金属生产液氢储罐,为民航用绿色环保燃料液氢开发轻量化的储存方案。这将减少航空旅行的碳排放,并通过降低结构重量和成本来拓展机队的飞行范围。
汽车及交通运输行业
如今,热塑性材料的应用也已拓展至汽车。帝斯曼工程塑料公司认为轻质材料对于降低道路排放有着立竿见影的效果,并在此领域展开可持续研发。在轻量化汽车工厂战略的旗帜下,帝斯曼在供应链中建立技术合作伙伴关系,并向最终用户(通常是OEM或零部件厂)提供全球解决方案的方法论。类似地,尽管碳纤维在正处于“超级周期”的航空航天和国防领域的应用仍最为广泛,但也已开始进入汽车产品。
2021年,Pondus Operations公司用不同复合材料和技术组成了开创性而独特的Ebusco 3.0系列城市公交车,为公共交通规则做出了改变,也大大减少了道路负担。这一系列的巴士减重33%,使用寿命延长超过20年,且地板更加平坦,解放了行动不便人士的出行自由,因此获得了2021年JEC复合材料创新奖。
海洋业
荷兰以其众多的运河、水闸和桥梁而闻名。像阿姆斯特丹和鹿特丹这样的城市中,随处可见应用于桥梁、水坝和水闸上的复合材料,尤其是纤维增强聚合物(FRP)。相关公司有FiberCore、FWD、Lightweight Structures和Bijl等。2019年,荷兰发布关于基础设施纤维增强聚合物的国家设计指南,成为第一个发布此类指南的欧洲国家。
近年来,荷兰海洋部门大力投资在船舶上应用复合材料。最新的成就是由达门造船厂开发的全复合材料公共水上巴士。这一领域的专家还有VABO Composites和Royal Huisman/Rondal等公司。
3D打印
荷兰的3D打印已经有了显著的发展,知名公司有Fiberneering、HB | 3D和CEAD等。
CEAD是一家年轻的公司,专门从事工业领域使用聚合物、玻璃和碳纤维的大规模3D打印业务。该公司开发了一项全新专利技术:CFAM(连续纤维添加剂制造)。CEAD正与两家客户一起开发建造全球首台全尺寸CFAM机,可采用连续玻璃纤维或碳纤维添加方式快速(15 kg/h)打印大型(2m x 4m x 1.5m)且工艺复杂的纤维增强热塑性产品。
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