2024年JEC复合材料创新奖
入围名单揭晓
每年，JEC复合材料创新奖都会表彰复合材料行业内成功的倡议和合作。在过去的26年里，该项目吸引了全球2000多家公司，表彰了225家公司和573家合作伙伴在复合材料创新和合作方面的杰出成就。评奖标准包括合作伙伴在产业链中的参与度、项目复杂性和商业潜力。
任何具有引人注目的合作创新或概念的公司、大学、研发中心都可以参加比赛。参与者是否成功与伙伴关系和集体智慧密切相关。这些奖项作为一个平台，还可以关注到潜在的未公开项目，为渴望探索新领域的专家、观众提供灵感和动力。
经过对33名决赛选手的预选，将在11个类别中各选出一名优胜者。颁奖典礼将于2024年2月8日在巴黎举行。
下面是航空航天、汽车和道路运输类别的决赛选手。
航空航天类别-零件
BioGear
公司:Fuko srl(意大利)
合作伙伴:Turtle srl(意大利)
介绍:BioGear是一种混合了碳纤维和亚麻纤维增强复合材料的直升机起落架，重量仅为6.9千克，比传统金属起落架减轻了60%。BioGear不仅增强了紧急着陆响应，还优先考虑了效率和环境影响。符合CS.27规范并超过紧急着陆要求(CS 27.727)，优于传统金属同行。BioGear的目标是通过使用CFD模拟仔细研究翼型横截面，实现轻质设计、增强能量吸收和最小阻力，同时关注热压罐成型制造。
主要优势:
着陆滑橇重量减少了60%
从出生到死亡分析中减少了大量二氧化碳排放
优化翼型形状，最小化阻力
优化设计，使用无安全问题的回收碳纤维
复合材料中的亚麻纤维夹层可以减少振动
官网: www.fuko.srl
CFRP点阵卫星中心管
公司:ATG Europe(荷兰)
合作伙伴:ÉireComposites Teo(爱尔兰)
介绍:ATG欧洲公司开发了一种不间断预浸纤维铺设网格结构的一次性制造工艺，旨在取代目前的卫星中心管设计。这些圆柱形网格结构通过减轻的重量提供了最佳的结构功能。这一创新包括根据欧空局PLATO卫星的要求，设计、开发和制造具有代表性的CFRP点阵中心管，以及所有必要的接口区。
主要优势:
极简制造程序
增加结构强度和大幅节省开支
不间断的预浸纤维优化了结构性能
更高刚度
减少制造时间和成本
官网:www.atg-europe.com
热塑性复合板
公司:Sogeclair Equipment(法国)
合作伙伴:Airbus Atlantic(法国)
介绍:Sogeclair Equipment，以前称为Aviacomp，展示了一种航空门，具有复杂的冲压形状和先进的热塑性复合材料焊接技术。通过集成的包覆成型零件和优化的设计，该解决方案使用复合材料和感应焊接显著降低了重量和组装时间。
所用工艺:热压成型、水射流切割、感应焊接功能集成和组装、包覆成型。
主要优势:
减少环境影响
重量减轻(40%)
成本节约(20%)
节省制造时间
感应焊接无需固定(定时装配)
官网:www.sogeclair.com
航空航天类别-加工工艺
ASPERA焊接热塑性复合材料演示器
公司:Spirit AeroSystems(美国)
合作伙伴:A&P技术(美国)、Concordia Fibers(美国)、Electroimpact(美国)、Mitsubishi Chemical Advanced Materials(美国)、NIAR(美国)、 Victrex(美国)
介绍:为了迎接未来的航空航天挑战，Spirit AeroSystems利用自动纤维铺放、冲压成型和新型压力强化工艺制造零件，并采用共熔和感应技术进行焊接，以展示无紧固件高速制造。该产品展示了无紧固组装方法，以最小化重量和成本，同时利用快速制造工艺，使未来的高速单通道商用飞机生产成为可能，并采用了由Spirit AeroSystems内部研发的新型制造和焊接工艺。
主要优势:
快速的制造流程周期，大幅降低能耗。
消除紧固件和相关的废料、返工和重量。
使用的材料可以在生产过程中重新加工，并在生命周期结束时回收。
将焊接和加固周期与专利工艺有效结合。
开发了快速原位感应焊接工艺，将未使用的热能降至最低。
官网:www.spiritaero.com
empower ax–附加功能化
公司: German Aerospace Center(德国)
合作伙伴:9T Labs AG(瑞士)、Airtech Europe(卢森堡)、Ansys Switzerland GmbH(瑞士)、CEAD B.V .(荷兰)、Ensinger GmbH(德国)、Fiberthree GmbH(德国)、FILL Gesellschaft m.b.H .(奥地利)、Hans Weber Maschinenfabrik GmbH/Weber additive(德国)、PRIME aerostructures GmbH(奥地利)、Siemens AG(德国)、Suprem SA(瑞士)、SWMS Systemtechnik Ingenieurgesellschaft mbH(德国)
介绍:EmpowerAX演示部分展示了添加剂功能化的概念及其工业上可用的工艺链。这是德国航天中心创新实验室EmpowerAX的一个合作项目，在该项目中，德国航天中心和12个行业参与者联手展示了用高性能、短纤维和连续纤维增强热塑性材料套印多曲面热固性外壳的能力。
主要优势:
成本效率更高的复合材料制造
多曲面外壳的套印
结合热固性和热塑性聚合物
短而连续的纤维增强材料
工业可用的工艺链
官网:www.dlr.de
一次成型机翼上盖
公司:Airbus DS – Defence & Spac(西班牙)
合作伙伴:FIDAMC(西班牙)
介绍:运输机外部机翼蒙皮覆盖件，主要结构的一部分，通过环保工艺:一步原位固化PEEK热塑性树脂基碳纤维，实现低能耗加工和报废回收。热塑性树脂基复合材料由于其可回收性和性能，是航空航天中复合材料结构可持续性的关键使能因素。空中客车防务与航天公司(工程)和FIDAMC公司(制造)为ITD CleanSky2飞机机体平台生产了一种热塑性原位固结(ISC)上盖，用于将其集成到外部机翼盒体样本中，这是ISC公司第一个集成长桁且没有任何后固结步骤的主结构验证机。
主要优势:
通过一次性整合中的结构整合提高重量性能
提高可回收性
自动化
生态高效加工
通过焊接的有前途的新维修技术
官网:www.airbus.com
汽车和道路运输类别-零件
整体式CFRP-铝单体结构:碳中和的新途径
公司:Toyota Motor Corporation (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)
介绍:设计、制造和评估了全尺寸可变轴向CFRP-铝半硬壳式结构。它显示了15%的重量减少，最少的纤维浪费(4%)和组装成本。该技术旨在通过有效使用碳纤维增强聚合物(CFRPs)来改善碳中和。一个半硬壳式原型展示了在具有复杂的大型3D结构中使用大纤维束(50K)减轻重量的潜力，该纤维束放置在5 km的设计路径上，仅浪费4%的纤维。
主要优势:
全生命周期碳中和
重量减轻
最大限度减少纤维浪费和组装成本
优化材料使用
先进的制造工艺
官网:www.tytlabs.co.jp
超轻CF热塑性复合门
公司:Center for Composite Materials – University of Delaware
合作伙伴:Clemson University(美国)、Envalio(德国)、Honda Development & Manufacturing of America, LLC(美国)
介绍:我们设计了世界上首款超轻碳纤维增强热塑性复合材料车门，比钢轻45%，符合静态、动态、碰撞性能指标，100 %可再加工，标志着可持续汽车设计的重大进步。我们的突破性创新包括世界上第一个碳纤维增强热塑性复合材料车门，使用可再加工的尼龙基碳纤维层压板，可与现有的金属板成型设备轻松集成。我们的方法包括系统工程，利用有限元分析进行结构优化，相对于基线门减少52 %的零件数量。这一创新带来了轻质、耐用且具有成本竞争力的车门，推进了可持续汽车制造。
主要优势：
减少车辆排放
提高燃油效率
减少车辆排放
100%可再加工性
增强碰撞性能
官网:www.ccm.udel.edu
首个通过认证的大型350l型H2 700bar储罐
公司:
Voith Composites SE & Co. KG(德国)
合作伙伴: Huntsman Advanced Materials GmbH(瑞士)，Toray Carbon Fibers Europe S. A. (法国)
介绍:700巴、350升的氢气罐——carbon 4 tank——是同类产品中第一个通过认证的IV型氢气罐。它适用于重型运输和商用车辆，确保最高的性能和最低的总拥有成本。“Carbon4Tank”是第一个通过UNECE R 134认证的700 bar和350升IV型氢气罐。该船采用优化的TowPreg缠绕工艺制造。这种树脂经过特殊配制，可以精确放置纤维。加上高强度碳纤维，我们得到了高性能的TowPreg。材料、缠绕层和全自动生产的优化保证了最高的安全性和汽车质量标准。“Carbon4Tank”可批量生产，保证高性价比和运输脱碳。
主要优势：
H2公路运营的技术成熟度
根据UN/ECE R134认证
最高的重量和成本效率
最高的精度和安全性
最大化储氢容量
官网: www.voith.com
汽车和道路运输类别-加工工艺
更有效的汽车车身结构
公司:Weav3D(美国)
合作伙伴:Altair Engineering (美国)、Braskem America ((美国)、Clemson University(美国)
介绍:WEAV3D的复合网格加强件实现了比传统有机板材更轻、更便宜的热塑性解决方案，为用热塑性塑料替代板材金属结构带来了新的机会，这一创新的腰线加强门组件就证明了这一点。创新的门组件是通过使用连续双带压机将WEAV3D的格子层压到Braskem的挤出聚丙烯板(等级TI4003F)上，然后在Clemson复合材料中心的匹配金属工具中热压成型该板，随后通过5轴水射流进行最终零件修整。
主要优势:
与CFPA6有机片材相比，成本节约50%
与CFPA6有机板材相比，重量减轻23%
装饰废料重量减少62%
与钢相比，提高了能量吸收和形状恢复能力
高速、高度自动化的成型周期
官网:www.weav3d.com
反应性PA6拉挤:TP复合材料的助推器
公司:
Teijin Automotive Technologies(法国)
合作伙伴:Dr. Ing. h.c. F. Porsche AG (保时捷)(德国)、Airborne(荷兰)、Pinette PEI(法国)
介绍:开发全自动工艺，用于供应复杂的预成型件，以达到碰撞性能要求，同时减少碳纤维的使用量。集成传感器和视觉系统提供高精度。我们的流程始于补丁的高精度切割和优化嵌套，如果检测到缺陷，嵌套会自动调整。机器人堆叠板层，点焊稳定2D预制件。每一层都经过扫描，以确保放置准确，误差在0.5毫米以内。然后，在成形之前，对叠层进行热活化和固结。我们专有的3D概念可在成型阶段管理各层的正确固定，以确保几何形状和所需厚度的最终精度。
主要优势:
在2D组装多个自由曲面片，然后一步完成3D成型。
使用高分辨率视觉系统非常精确地定位每一层。
快速、全自动的过程确保了可重复性和最佳质量。
该系统是数字控制的，所有层都经过扫描以确保质量。
我们独特的工艺高度灵活，可与所有类型的纤维兼容。
官网: www.teijinautomotive.com
反应性PA6拉挤:TP复合材料的助推器
公司: Röchling Automotive SE(德国)
合作伙伴: Fraunhofer Institute for Chemical Technology ICT(德国)，Röchling Industrial SE & Co. KG – Haren (德国)
介绍:反应性热塑性拉挤成型技术能够生产出具有成本效益和高弹性的汽车部件。型材通过注射或压缩成型集成在最终部件中。PA6基复合材料无需拆卸即可简单回收。创新是在汽车工业中使用原位拉挤PA6GF型材制造成本效益高的复合材料零件。拉挤型材可实现的纤维含量高于替代增强材料，并且由于用于注射成型和拉挤型材的塑料材料相同，整个部件可以回收利用，无需任何拆卸操作。
主要优势:
廉价的工艺和原材料
可持续——只有一种聚合物
因设计和加固而坚固
节省材料，重量更轻
在各种应用中灵活使用
更多信息:
www.roechling.com/automotive
▓ 来源：JEC、复材网
▓ 责编：情报君
