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2020年1月，美國復合材料世界網(wǎng)站發(fā)布《復合材料2020-市場(chǎng)機遇繁多》系列研究報告，總結和展望了2020年全球復合材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展的現狀、機遇和挑戰。

報告認為，進(jìn)入2020年，影響復合材料制造業(yè)的主要因素包括機器人即自動(dòng)化技術(shù)、高溫熱壓罐固化工藝、熱塑性復合材料技術(shù)、復合材料4.0和增材制造技術(shù)等。

報告指出，制造業(yè)喜歡將復合材料制造視做單獨的、全球化的實(shí)體行業(yè)，通過(guò)形成各種高度工程化的零部件和結構來(lái)滿(mǎn)足客戶(hù)的需求。

但實(shí)際上，復合材料行業(yè)是許多高度垂直市場(chǎng)(如航空、汽車(chē)、海運、消費品、風(fēng)能等行業(yè))的集合，這些行業(yè)以各種不同的方式消耗復合材料。使用的程度由零件性能要求、成本閾值、各地法規和客戶(hù)需求具體決定。例如，商用航空制造業(yè)中的材料、工藝和成本等參數與休閑娛樂(lè )造船行業(yè)就存在很大不同。

復合材料本身具備多樣性，因此它們可以滿(mǎn)足負責多樣的需求?？捎玫睦w維、樹(shù)脂、工具、工藝以及可選的專(zhuān)用精加工方法，使得制造幾乎在任何應用領(lǐng)域均可應用的各類(lèi)復合材料零部件成為可能。結合復合材料本身可提供的優(yōu)異的強度、剛度、耐用性和輕質(zhì)等固有屬性，不難理解為什么其使用量會(huì )不斷增長(cháng)。

報告指出，盡管復合材料具有高度定制化的特性，但在未來(lái)幾年中，由于材料和工藝總體上蓬勃發(fā)展的大趨勢，無(wú)疑也將影響整個(gè)復合材料行業(yè)。

首先機器人和自動(dòng)化技術(shù)將會(huì )大量應用，在制造過(guò)程中逐步取代人力。驅使這種轉變的主要原因，包括用戶(hù)對于提高產(chǎn)品一致性和質(zhì)量的期望、對于進(jìn)一步降低制造成本客觀(guān)要求以及對于更高批次、高效率生產(chǎn)的現實(shí)需求。

第二，復合材料行業(yè)將努力擺脫熱壓罐固化工藝的限制。熱壓罐在固化復合材料層壓板方面的雖然優(yōu)勢明顯，但其獲取和操作的成本也居高不下。這也是目前生產(chǎn)過(guò)程中所面臨的瓶頸之一，阻礙了生產(chǎn)效率和產(chǎn)量的提升。

正因如此，在各個(gè)應用領(lǐng)域，人們已經(jīng)更加充分認真地考慮將非熱壓罐(OOA)材料和工藝——例如熱塑性復合材料、樹(shù)脂灌注和樹(shù)脂傳遞模塑(RTM)工藝等——逐步投入到生產(chǎn)制造，尤其在大型商用航空航天結構部件的制造中。

第三，熱塑性復合材料的發(fā)展總體上呈明顯上升趨勢。主要因為這種材料具有以下特性：可使用OOA加工、更易于存儲和處理(與預浸料相比)且易于回收利用。

第四， “復合材料4.0”時(shí)代降臨。復合材料行業(yè)中的工業(yè)4.0版正式步入公眾視野，其主要內涵是指復合材料行業(yè)具有了完整數字化制造過(guò)程——從設計到仿真，再到制造仿真，再到復合材料制造，再到故障排除，最后直到跟蹤每個(gè)零部件性能狀態(tài)等。

這種能力的形成，將促使人們開(kāi)發(fā)和使用更加復雜的算法，以控制滿(mǎn)足未來(lái)制造環(huán)境、可制造下一代復合材料的智能機器。

第五，復合材料制造中的增材制造技術(shù)的大規模發(fā)展。短切纖維增強材料在基于熱塑性復合材料增材制造中的初步應用，這表明使用連續纖維增強材料已經(jīng)可以制造單獨的零件、工裝和模具組件。

此外，業(yè)界還發(fā)現了基于熱固性復合材料的增材制造技術(shù)，以及將增材制造與AFP/ATL相結合的新工藝的出現。所有這些技術(shù)推動(dòng)了高度動(dòng)態(tài)和快速變化的復合材料行業(yè)繼續向前發(fā)展。