碳纖維多軸向織物的多種應用
自從1999 年FORMAX 公司成立以來,這家私營公司已經開發出并生產了各種碳纖維、玻璃纖維和芳綸等多軸向織物。這篇文章概述了其新發展。
傳統上,FORMAX 的核心業務是圍繞著海洋和造船行業展開的。該公司曾參與生產了許多知名超級游艇和比賽用船體,并因高品質和可定制多軸向織物而聞名。在海洋應用中使用碳纖維增強的好處是顯而易見的:它們可以顯著減輕桅桿,夾芯板等結構,以及其他甲板組件的重量,同時提高船在速度和表現方面的機械性能。
出于性能的原因,碳纖維越來越成為許多要求苛刻的應用的選纖維,這體現在FORMAX 公司這種材料銷售額的顯著增長。該公司目前銷售額的50% 是碳纖維相關產品,并已成為碳纖維增強材料的大供應商之一。
在FORMAX 公司位于英國萊斯特郡的生產基地,目前運行著15 臺機器, 生產著超過6000 噸的玻璃纖維和700 噸的碳纖維,一系列采用芳綸纖維、精選天然纖維,以及一些不同的熱塑性纖維等的織物。

在汽車行業的進展
隨著碳纖維增強材料市場的快速發展,FORMAX 公司仍然致力于提供高性能的解決方案。該公司十分重視創造和開發新技術,并繼續投資于新機器, 測試設備的擴展,以及新的創新中心的創建。
該創新中心處于FORMAX 公司新材料開發的前沿。正是這一開發創新型和特殊材料的承諾,使得該公司贏得了多家汽車OEM 廠商的合同。與這些客戶進行著緊密的合作,FORMAX 正在以小的浪費生產可迅速進行加工的碳纖維織物,這兩者都是碳纖維成功運用于汽車行業的關鍵因素。
實現A 級表面光潔度的能力對一些碳纖維增強塑料(CFRP)汽車零部件極為重要。標準的碳纖維多軸向織物, 即使是有針腳縫合的表層面紗,也往往會在成品組件上留下難看的針跡花樣。FORMAX 層疊表層面紗和薄紙到多軸向織物表面的能力解決了這一問題,并大大提高了部件的表面光潔度。
輕質的碳纖維多軸向織物也可以設計成高度垂懸的,使它們能夠以小量的切割被制成復雜的模具。它們也可通過優化用于預成型件的生產――無論是在材料的表面上應用環氧樹脂粉末,還是通過使用熱塑性縫合線,在執行的過程中都會熔融到和預成型件結合在一起。
在蘭博基尼Aventador 碳纖維超級跑車生產的過程中,FORMAX 應邀開發一系列平衡的材料,以結合卓越的懸垂性,出色的結構特性,以及在注塑前將材料粘結進預制件結構的創新方法。
FORMAX 的產品工程師與蘭博基尼的設計團隊密切合作,以確定合適的織物生產工藝。在以杰出的成果將終優化的碳纖維增強材料用于加強汽車的底盤之前,所生產的碳纖維增強材料已進行了很多次的調整改進。
未來的發展
FORMAX 公司現在有能力用專業的懸垂仿真技術為客戶提供支持。由ESI 創建的這個專業軟件通過預測材料在任何給定的生產過程中的表現,使面料設計實現優化。一旦對模具的幾何數據、織物風格和制作工藝進行核對,該軟件就能夠預測織物的懸垂性能如何, 并突出顯示有難度的區域,如平壓壓痕和任何透氣性問題。這使得用戶能夠計算出該織物的性能如何,并將大大減少與織物的選擇相關的試驗和出錯過程, 特別是當模具的幾何形狀極其復雜時。
FORMAX 正在與一些利用該懸垂仿真軟件的公司進行合作,因此客戶能獲得一種非常獨特的面料,投入應用, 并且具有更大的質量預測和生產速度。
瀝青纖維
FORMAX 公司開發出了一系列新的基于高模量雙軸向Mitsubishi Dialead 纖維的多軸向瀝青纖維。他們能夠把高性能的瀝青纖維進行轉換,并創建+/-45 的雙軸,提供了基于傳統聚丙烯腈纖維雙軸的五倍的剛度。
FORMAX 公司的Pitch Fibre Biaxials 表現出了非常低的熱膨脹水平,適合對彈性模量或熱穩定性要求較高的應用, 如衛星、衛星天線和望遠鏡等。
定制化的體育應用
碳纖維織物被廣泛應用于運動器材的制造,如網球拍、自行車、皮劃艇、雪橇、沖浪和滑雪板等。這些應用大多數需要特別設計的布料,以確保組件的重量盡可能輕,提高它們的性能。
FORMAX 為一家風帆沖浪運動客戶開發了+/-30 超輕型碳纖維雙軸向織物,每層75 克,這給客戶帶來了縱向和扭轉剛度的佳組合。
多樣化的應用
有一個例子是Fibrefusion,該公司設計和制造由碳纖維及其他高性能增強樹脂制成的部件。英國的公司業務涉及各種行業,如醫療器械、航空航天、汽車運動和海洋設備等。在過去的八年中, FORMAX 已經為Fibrefusion 提供了大量的碳纖維材料,用于X 射線臺面的生產,在Fibrefusion 公司法爾茅斯的生產工廠進行生產,并銷往各地。
FORMAX 公司的作品的第二個例子就是Dokaae 塔。FORMAX 曾與Premier Composite Technologies(PCT) 公司合作,創建了麥加鐘塔的超大型時鐘指針。該塔的總高度為601 米,這使得它幾乎成為上高的塔,僅次于迪拜的哈利法塔。時鐘指針被設計成夾層結構,外層是FORMAX 的預浸漬玻璃布,單向(UD)的碳纖維預浸料,輔助增強材料則使用了FORMAX 碳纖維雙軸向織物。
廢料回收
在多軸向織物的生產中固有廢料占的百分比很大。如何有效地利用這些廢料是FORMAX 公司一直以來在長期處理的事情。因此,FORMAX 近在其英國生產基地推出了一個新的回收舉措。兩臺專業機器的安裝意味著大部分碳纖維和玻璃廢棄物現在可以進行再加工。
回收的材料適用于一系列結構和非結構性應用,涉及大量的工業領域,而且FORMAX 公司的一些客戶目前正在用這些新的織物制造零部件,并且取得了巨大的成功。










































