欧洲亚麻大麻复合材料进入自动化高性能工业应用
2026-06-18 16:54
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维度网讯,欧洲亚麻和大麻生物复合材料正借助自动化、精密化的制造技术进入高性能工业应用领域,传统手糊工艺正在被取代。

薄层预浸料技术的最新进展使亚麻粗纱(例如Depestele开发的粗纱)能够转化为超轻量高性能复合结构。利用“薄层效应”,这类材料展现出增强的损伤容限,而自动化预浸料系统和背注塑成型工艺正推动其在汽车等领域的高效大批量生产。

在技术创新方面,无芯丝缠绕工艺正在拓展天然纤维复合材料的应用边界。该机器人工艺能将浸渍树脂的亚麻纤维精确缠绕成复杂三维几何形状,无需传统模具,可显著减少材料浪费并实现结构优化设计。埃因霍温理工大学(Eindhoven University of Technology)的FIBRAS项目正利用该技术开发专门操控方法,以解决天然纤维在高度受控制造环境中的固有变异性,从而为建筑行业打造轻质、资源高效且更可持续的建筑结构。

由ContiTech AVS France(OESL-Automotive子公司)、Nautix和ComposiTIC(南布列塔尼大学(University of Southern Brittany)附属技术中心)领导的DynaMill项目,在布列塔尼地区共同资助以及ID4Mobility和EMC2集群支持下,成功开发并机械验证了一种轻量化汽车发动机支撑连杆。该连杆采用注塑成型和自动纤维铺放技术,使用亚麻纤维增强和生物基PA11基体。基于Dynafib项目前期的轻量化工作,该项目展示了结合可再生材料、减重和可扩展制造技术的高性能生物基复合结构在汽车应用中的潜力。

斯图加特大学(University of Stuttgart)的ICD/ITKE在Safilin支持下开发了“Con[knit]uous Rubble”工艺。该工艺使用连续圆形编织将未处理的建筑垃圾包裹在无缝亚麻纤维结构中,可构建无需粘合剂或砂浆的自支撑建筑形式,如拱门和柱子,并实现完全拆卸和材料再利用。未来将在其中整合生物基树脂以进一步提高耐久性和性能。

增材制造领域,连续亚麻纤维增强3D打印通过将亚麻纱线与热塑性塑料(如PLA)共挤,可提供与传统复合材料工艺相当的力学性能,为快速原型制作和定制结构部件开辟了新机会。混合亚麻纤维长丝在传统3D打印应用中也正获得关注。

在设计领域,法国设计师Alyssa Cartaut在第40届国际时尚、摄影和配饰节(International Festival of Fashion, Photography and Accessories)上获得耶尔城市时尚配饰奖(City of Hyères Prize for Fashion Accessories)。其系列作品“The Cushion Issue”采用欧洲亚麻纤维增强的PLA长丝3D打印的鞋类组件,为传统材料提供生物基替代方案。该联盟通过促进认证纤维的获取以及将设计师与材料专家联系起来,支持了该项目。

在4D打印领域,研究人员正开发能对热或湿气等刺激做出响应的材料,使结构能够随时间调整形状和功能。位于杜邦德洛姆研究所(Institut de Recherche Dupuy de Lôme)的Antoine le Duigou教授正与Coriolis Composites合作,专注用于脱碳应用的仿生材料研究。

大麻加工方面,长纤维大麻拉挤成型技术已实现高强度结构元件的开发,如JEC World展出的3.3米建筑原型“Hemp Halo Canopy”。该结构作为欧盟资助的RAW项目(与Terre de Lin、Safilin和Linificio Canapificio Nazionale相关)的一部分开发,将拉挤大麻型材与CNC编织大麻表面结合,形成完全生物基、轻量且结构高效的系统,展示了无废建筑的可能性。

Composites Edge GmbH推出一种由天然纤维和热塑性树脂制成的自适应吸音板。该面板厚度不到一毫米,可使用自动纤维铺放(AFP)制造,完全可回收且防水,能吸收高达95%的低频噪音。该创新被评为CAMX大奖最具创意应用决赛入围者。

欧洲亚麻大麻联盟(Alliance for European Flax-Linen & Hemp)的Bruno Pech表示:“欧洲亚麻和大麻正在重新定义生物复合材料制造的可能性,从传统铺层进入高自动化工艺,如缠绕、预浸料系统和增材制造。这些创新正在解锁精度、设计自由度和性能的新水平,证明了天然纤维已准备好用于先进的工业应用。”

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