看碳纤织造工艺技术装备有感——访北京威瑞亚太科技有限公司
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对待新生事物，有的是先知先觉先行，有的是后知后觉后行，也有的是不知不觉不行。先知先觉先行指的是通过自己的艰苦努力捷足先登，走在前面，占领市场，引领发展。后知后觉后行的是紧跟。不知不觉者可想而知。这也是事物发展的先进、中间、落后现象的规律。

复合材料的发展已经纳入国家《“十三五”国民经济社会发展规划纲要》，就是新兴材料发展的六大工程之中。

复合材料是一种化学范畴中高分子结构的复合材料，它具有比重轻、刚性韧、耐力强等诸多特点。以碳纤维为例，比重不到钢材的1/4，而强度约为钢材的10倍，是航空航天、交通运输、风力发电、建筑材料等诸多新兴行业发展的需求。汽车轻型、减重、节能就是重点之一。复合材料的发展是一项系统工程，就纤维基的复合材料而言，有聚合、纺织和后处理形成纤维。而纤维到制成品，还有很长的产业链。

复合材料的生产、再加工就是纺织工业服务新兴材料工业的发展方向，也是纺织机械工业进入高端制造业的切入点。

复合材料纤维的深加工有许多工艺，有平布交织、经编、缠绕成型、单向预浸料，目前以单向预浸料为主。

 

 

坚持创新走自主发展的路

复合纤维的织造工艺技术有一定的难度。境外企业有先行者，境内也有企业在探索生产。工艺技术各有千秋。

走访北京威瑞亚太公司所属织物的生产现场后颇有感受。

复合材料纤维的深加工在我国如何发展？有两种途径：一种是从境外买设备，买工艺技术。买来我用，有之，这样会见效快一些，但没有自己的工艺技术。另一种是在坚持自主研发的同时，借鉴别人的工艺技术，走自我发展、自我完善、自我提高的道路。这样虽然会慢一点，艰苦一点，但可以锻炼自己，形成自己的工艺技术。北京威瑞特公司十几年来走过的是后者之路。

威瑞亚太公司不大，但有自己的工作团队，有自己的合作伙伴。靠团队的全体员工，靠合作伙伴中的集体智慧实现三个坚持。坚持一个目标不动摇——致力于复合材料中间制品工艺技术的研发和生产。坚持一个产业链——从研发复合材料包括碳纤维和芳纶纤维的结构、性能和加工工艺特点开始，进行成套工艺技术装备的研发和制造，制造成中间制品的成品生产。把技术装备作为工艺的载体，生产中间制成品，形成中间制品的生产能力。再通过中间制品的生产实践，不断对成套工艺技术装备的改进提高。坚持四个依靠——依靠企业团队的努力，依靠合作伙伴的功能，依靠创新驱动，依靠复合材料的中间制品的发展，推动企业的发展。

“黑猫狸猫捕鼠皆雄”。事实胜于雄辩，实践是检验真理的唯一标准。空谈误国，实干兴邦。十几年来，北京威瑞亚太公司依靠自己的力量从工艺技术研发开始，逐步进行零部件加工，到单机成台，工艺成线，再到工程成套；从工艺技术软件的研发到工艺技术装备的工程成套，形成了比较完整的产业链。从目前已供用户生产情况来看，生产出来的下游需求的商品，都产生了比较好的社会效应，用户比较满意。生产的碳纤织物，不论是单向布织物，还是双向布织物都已达到产品技术标准。在境内和境外（法国、美国）的展览展示中得到用户的好评。

 

 

 

 

产品织造成套工艺技术装备

走进生产车间，织造工艺生产线正在运行。

多条织造生产线适合织造不同的品种，包括：单向、双向、平纹、斜纹、缎纹织物，织物重量从140 g/m²～1 200 g/m²的碳纤织物。

织物的流程是从碳纤筒纱退绕纱架到集纱，再到经纱拖引，经过织机，最后到中心收卷。一条生产线是一台联合机，即LN-DW1型碳纤维织物工艺生产线。生产线不仅可以织造碳纤维，也可以织造芳纶纤维等其它高性能纤维。

 

 

LN-DW1型联合机中的RC1型筒子架是专门为碳纤维织造而研发的，最大筒位数可达1 000个筒纱，通过专用工具调整张力，可适于织造1k, 3k, 12k, 24k碳纱，单筒重量1 kg～4 kg。可满足织造幅宽从1 000mm ～1 750 mm的织造。由于碳纤维是由几千根到几万根的无捻单丝组成，并且碳纤维脆性大、无弹性，所以筒子架的结构必须合理，纱线引导顺畅、张力必须有严格的控制措施。

经纱拖引是将经纱均匀地送入织机织造。LN_DW1型联合机中配备独特的拖引装置，非常适合碳纤维生产。

织机是在传统刚性剑杆织机的基础上，结合织造碳纤维的特点，对织机进行了一系列功能性的改进，以适应复合材料纤维织造使用。包括对电子送经、电子卷取装置的改造。根据织物品种配备了独立经纱拖引装置；增加加热辊装置；增加假边或锁边装置；选配不同的纬向供纱装置，如无捻供纬装置。织机还可以选配LCL01型织机多个吸风口的清洁装置，使碳纤毛絮通过过滤袋收集处理。

 

 

热固式预浸工艺生产线

走进另一个车间，是一条LN-PS1型热固式预浸料生产线。

预浸工艺流程先从胶膜制备开始，然后到筒子架，再到集束架，再到预拖引，再到展丝，再到放卷、收卷，再进行几道的复合，再到剥离型纸，再经过冷却，最后进行分切收卷。

 

 

这条预浸生产线主要由一台RC1/PS型预浸料筒子架、PS1/S型复合单元机、AW1型单臂成品收卷机组成的联合机。联合机采用交流伺服控制系统，数字化设定张力、温度、生产速度，以及全程监控等工艺参数。联合机的机幅从1 000 mm～1 270 mm，工作线速1 m/min～12 m/min，复合辊工作温度最高达到150 ℃，复合辊直径为320 mm，适用于碳纤维和玻璃纤维的预浸工艺。

RC1/PS型筒子架与织造工艺的筒子架张力控制相同，但其结构是专门根据预浸料工艺要求而设计的，在碳纤维的整个退绕过程中不采用任何瓷眼，从而保证了无假捻产生，极大保护了碳纤维不受损伤。

PS1/S型复合单元机的压辊直径为320 mm，通过特殊结构固定在墙板上，压辊采用导热油，由齿轮传动，压辊表面精度高，间隙靠交流伺服电机数字设定，精密调节。

整条线采用全交流伺服控制，控制精度高，全部参数可数字设定和存储，并具备未来扩展功能。

从总体来看，这台联合机在机械制造达到精细的同时，从驱动控制，调整间隙，导纱张力调节，以及整条生产线的组合、扩展、调整都是比较合理的，用户感到满意。

在车间里，还有一条为主机配套服务的PR1型涂胶生产线。这条工艺生产线由一台放卷机、一台涂胶机、一台板式冷却机、一台辊式冷却覆膜综合机、一台收卷机组成。胶槽由电加热，涂胶机采用双伺服电机单独控制涂胶辊和转移辊，相互之间的间隙调整均由交流伺服调整，并且两侧单独控制。

 

 

碳纤维生产线交流伺服放丝系统

在车间的另一端是一台16锭的碳纤维生产线交流伺服放丝系统。北京威瑞亚太公司去年得到一套千吨级碳纤生产线的放丝系统——RC6型放丝系统的销售合同。为确保这个重大项目万无一失，为此，在车间建立本验证线，现已转变为试验线和演示线。

 

 

RC6型放丝系统采用世界上先进的交流伺服控制技术，单电机控制放纱速度，保证纱线恒定张力；系统响应性好，控制精度高，技术及功能先进。其特点集中体现在：

交流伺服单电机控制放纱，控制精度高，响应性好；跳舞罗拉实现对退绕过程纱线张力的调节和控制，张力控制准确；整个纱道均为导辊旋转件，没有磁眼；收丝的角度经精心计算；导辊表面经特殊处理；中心控制台设定筒子架工作参数，显示不同锭位的报警信息和筒纱直径显示；绕筒重设计为300 kg。

 

 

 

 

 

实施科学的组织技术

任何一台纺织机械产品，都是经过多道工序加工成的零件、部件组成单元机，再由单元机组成联合机，形成生产能力。许多种零部件和几十种单元机组成联合机，靠一个单位来实现确实有一定的难度，这是一项系统的工程，必须得有专业化生产和社会化协作，靠科学的组织来实现。

复合材料生产工艺技术装备的成台、成线和成套工程的实现，同样靠的是科学的组织来实现。把设在境内、境外的合作伙伴按照合理分工，专业生产，工程成套，实现共赢的目标，通过科学的组织来实施。

这个公司与德国泰科斯莫公司合作，在江苏常州建有苏泰科技有限公司，专门从事筒子架的研发和生产，目前，生产的RC1型、RC6型系列经向退绕筒子架有固定式、移动式、电机式等多种筒子架，可分别用于不同复合材料的织造和预浸材料配套使用。

在江苏常州建有赛瑞工程技术有限公司，合作研发和生产新型高端PS1型热熔预浸料生产线。

在江苏常州建有帝威复合材料公司，专门从事各种碳纤织物、芳纶织物、玻纤织物、预浸料的生产。

还有与意大利西凯姆公司在常州合作生产控制系统。

威瑞亚太公司在境内还有不少专业生产和社会协作的单位，企业组织结构不搞大而不全、大而不强，而是搞小而精、小而专的社会化生产协作。

不论境内、境外的科学技术都是相互渗透的，可以相互移植、借鉴、共同提高。即使是原始创新，也可以继承创新，还可以实现再创新。

通过实施组织技术，实现企业内部各个环节的对接，形成企业的最终产品，形成企业最大的合力。

通过实施科学的组织技术，在一个综合性生产企业里，还可以实行以产品研发为主，以控制和掌握工艺和新技术为主，以产品总成工程成套为主，以技术服务为主的新型结构。企业轻装瘦身，乘胜前进。

 

 

纺织机械企业转型的方向

纺织机械企业从单一的生产型向生产服务型延伸还得从单机成台、工艺成线和工程成套作为切入点。

北京威瑞亚太公司建有自己的复合材料工艺技术生产工厂，为复合材料形成中间制品的工艺研究，设备的研发制造，整个工艺技术生产线的安装、调试并不断改进、提高搭建平台。同时，也是为用户提供现场咨询、培训、服务搭建的平台。有一句现代词，叫做“解决方案、最终解决方案、最新解决方案”。什么叫解决方案，就是把理想变成现实，对现实的工艺生产技术中，出现的问题都能够排除，达到收效的目的。

解决方案从何而来？不是空谈、空想，而是来源于实践，从实践中不断提高、不断前进。

可以联想到，计划经济时期，产品的技术水平高低、质量的好坏统一分配，不要也得要，皇帝女儿不愁嫁。如今是商品经济，资源配置，市场发挥着决定性作用，用户以货比三家的持币选购，倒逼纺织机械企业从生产型转向服务型。为用户解决方案进行创新，实现最新解决方案。

事实也是这样，纺织工业生产特点与机床生产使用的特点上大不一样，就算单机再好也未必能形成产能，必须要有前后工序的生产工艺成线。即使生产工艺成线，还得有左右配合的辅助设备，检测、检验相配套，形成工程成套。这样纺织机械工业生产要从单机成台到生产工艺成线，再到工程成套，形成解决方案的产业链，可能是纺织机械企业转型服务的方向。

当然，许许多多的单机、辅机、检测仪器，不可能形成自己的全能，要实现专业化生产、社会化协作也就这样形成了。你中有我，我中有你，共同发展，最后实现共赢。

发展是硬道理，发展是第一要务，发展没有止尽。大众创新，万众创业，只是开头，创新引领未来，永远不会结束。合成材料的发展是化学高分子结构的变化而产生的，也是在千变万化之中。新兴材料工业在发展，高新技术装备制造业也是刚刚开始。展望未来，任重而道远。

 

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