テクノロジー成果産業化
繊維複合材料多点フレキシブルデジタル化装備製造科学技術成果の産業化プロジェクト
1.プロジェクト概況
1.1技術成果の簡単紹介
プロジェクトは繊維複合材料の部材に対する「精密製造」の需要に応じて、「多点フレキシブル金型プロファイルデジタル制御を通じて硬化変形量を補い、複合材料部材のターゲット形状を獲得する」という新しい構想を提出して、多点デジタル化フレキシブル熱プレス金型を発明し、プロファイルを再建できるソフトウェア制御SCPRSプログラム及び少量テスト用のサンプル設備を開発し、多点フレキシブル熱プレス成形方法(即ち、従来の全体式金型の代わりに規則的に配列された基本体のラチスで、基本体の高さ、熱プレス成形温度と加圧荷重の大きさに対する制御を通じて、金型プロファイルのデジタル制御を実現し、迅速に再建し、温度と圧力ローディングする)を創建し、繊維複合材料部材の多点フレキシブル外部補助熱プレス成形、多点フレキシブルガス補助熱プレス成形などの新技術を確立し、自主知的財産権に該当する多点フレキシブル熱プレス成形の新技術装備を形成し、中間テスト用のサンプル装備を生産する予定である。
1.2技術分析と優位性
1.2.1核心技術分析
プロジェクトは繊維複合材料部材の硬化変形の「精密制御」の需要に対して、「多点フレキシブル金型プロファイルのデジタル制御で硬化変形量を補い、複合材料部材のターゲット形状を獲得する」という新しい構想を提出した。即ち、従来の全体式金型の代わりに規則的に配列された基本体ラチスで、基本体の高さ、熱プレス成形温度と加圧荷重の大きさに対する制御を通じて、金型プロファイルのデジタル制御を実現し、迅速に再建し、温度と圧力ローディングする。
プロジェクトチームはすでに多点デジタル化フレキシブル熱プレス金型制御のソフトウェアMPFTCSプログラム及び少量テスト用のサンプル設備を開発して、繊維複合材料部材の硬化変形「精密制御」試験プラットフォームを構築した。繊維複合材料部材の硬化変形に対する効果的な多点フレキシブル調整を初歩的に実現し、自主知的財産権に該当する多点フレキシブル熱プレス成形の新技術装備を形成した。
1.2.2技術革新と優位性
プロジェクトチームは多点成形方法、工程及び技術装備の研究を系統的に展開し、航空機のスキン成形、高速列車のスキン成形、船体外板の成形及び鳥の巣の建築鋼構造の成形など一連の応用を展開(チーム開発の試作機が最も多くて、業界での応用範囲が最も広くて、論文発表量が世界第一である)している。プロジェクト製品は中国特許金賞、国家科学技術進歩二賞などの六つの国家省・部級の賞を受賞し、装備は韓国鋼化会社に輸出され、国内技術の発祥地である。海外競合製品に比べて、価格は30%レベル安くなり、技術サービスはよりタイムリーであり、技術レベルは同等レベルである。
プロジェクトはシートメタル材料の多点成形理論と技術におけるチームの長年の積み重ねを基に、繊維複合材料の多点フレキシブルデジタル化の中間テスト用装備の設計・製造作業を展開する予定で、関連作業はあまり報道されず、先行的業務に属する。本プロジェクトは競合他社に比べて、下記の面で優位性を示している。
(1)チームメンバーの専攻背景が交差しており、機械設計、自動化制御、ソフトウェア開発などの研究経験があって、繊維複合材料の多点フレキシブルデジタル化の中間テスト用装備の設計・製造能力を備えている。
(2)チームは前期段階に繊維複合材料の多点フレキシブルデジタル化の少量テスト用装備の設計と製造を完成していて、プロジェクトの実行可能性は既に試験で検証された。
(3)チームは航空装備、軌道列車関連業界のトップ企業と長期的な協力関係を構築していて、製品の市場での産業化と販売能力を備えている。
1.3技術成果の主要製品と応用
プロジェクトは繊維複合材料の多点フレキシブルデジタル化の中間テスト用装備の設計・製造を行う予定で、多点熱プレス成形フレキシブル金型、調整式制御ソフトウェア、プレス機械などから構成される中間テスト工程のサンプル製品を作って、航空装備、軌道列車などの繊維複合材料の成形及び技術検証試験、生産製造に応用される。
1.4 技術成果の段階
現在、プロジェクト技術成果は中間テスト段階にある。
1.5技術団体
プロジェクトチームは李明哲教授によって1990年代に設立され、長期にわたってシートメタルの多点フレキシブル成形研究に注力し、成果は国家科学技術進歩二等賞、中国特許金賞などを受賞し、そしてオリンピック鳥の巣の異形鋼部材の曲げ成形、軌道列車の先頭車両のスキン成形、及びチタン合金船体外板成形などに応用された。教師と学生の伝承という伝統を受け継ぎ、現在チームは繊維複合材料の多点フレキシブルデジタル化製造技術の開発に焦点を当て、多点フレキシブル熱プレス成形技術のボトルネック問題を突破することを通じて、金属材料の多点成形から繊維複合材料の多点成形への飛躍を実現する。チームの責任者である韓奇鋼教授は材料科学・工程学院副院長、中国機械工程学会成形工程分会委員、中国材料研究学会青年工作委員会理事、「機械科学と技術」編纂委員などを務めている。担当している国家、省級、市級、企業などの研究開発プロジェクトは30余件、発表したSCI論文は70余編、授権された発明特許は30余項である。前後して二つの吉林省科学技術賞(技術発明賞)1等賞、一つの機械工業科学技術賞(技術発明賞)、一つの吉林省教育成果賞特等賞を受賞し、及び吉林省青年科学技術賞、吉林省第8陣先端革新人材、吉林省第18陣革新創業人材などの栄誉を獲得した。
2.市場将来性分析
多点成形技術は、日本の学者が造船産業の技術改善として最初に提出され、一連の実験を経て、最終的に複数のパンチを持つ圧力成形機を開発し、シートメタルの曲げ加工成形を実現することができる。米国の学者も多点成形技術に対して研究を行い、多点フレキシブル金型を作り出し、航空機のスキン成形に用いられている。
繊維複合材料はいくつかの長さと直径が不均一の繊維と基質からなる複合材料である。通常採用される繊維には、ガラス繊維、炭素繊維、アラミド繊維などがある。基質には樹脂、金属、セラミックスなどの材料が含まれる。繊維複合材料は伝統的材料に比べて高強度、高剛性、軽量化、耐食性が強いなどの特徴があり、航空宇宙、建築、交通輸送、スポーツ器材などの分野に幅広く応用されている。
しかし、繊維複合材料の部材成形製造は幾つかの段階と複雑な工程プロセスを関わって、硬化成形中に温度変化による残留応力が部材の硬化変形を引き起こす。繊維複合材料の多点フレキシブルデジタル化生産ラインの開発は国内外ではまだ比較できる対象企業がない。
プロジェクトは繊維複合材料の多点フレキシブルデジタル化の中間テスト装備及びその製造技術を形成し、装備製品は航空宇宙、軌道交通などの分野に用いられ、サービスのターゲットカスタマは中国商飛上海航空機製造有限公司、中航工業西安航空機工業(集団)有限責任公司、中車長春軌道客車株式有限会社などの航空機製造、高速鉄道列車製造関連企業である。航空機金型を例に、航空機一機当たりの内装部品の金型を200セットで計算すると、金型製品の売上は1億元に達することができるし、もし国内の大型航空機の内装金型の製造が全部国産化できた場合、将来の航空金型の市場規模は千億レベルで倍増する。
3.融資需要と段階目標
プロジェクトは500万元の融資を計画し、製品開発に投入する。具体的目標は以下のようである。
(1)繊維複合材料の多点フレキシブルデジタル化の中間テスト用装備を設計、改善する。
(2)繊維複合材料の多点フレキシブルデジタル化の中間テスト用装備を加工生産する。
(3)繊維複合材料の多点フレキシブルデジタル化の中間テスト用装備に対して検証試験を行う。
(4)繊維複合材料の多点フレキシブルデジタル化の中間テスト用装備に対して認証を行う。
(5)繊維複合材料の多点フレキシブルデジタル化の中間テスト用装備の販売チームを構築する。
(6)繊維複合材料の多点フレキシブルデジタル化の中間テスト用装備会社を設立する。
4.技術成果の効果分析
4.1経済効果
プロジェクト技術成果の市場価値は5000万元と見込む。
4.2社会効果
プロジェクトは多点熱プレス成形フレキシブル金型、調整式制御ソフトウェア、プレス機械などからなる中間テスト工程試作品を作り出し、装備製造及び新材料産業の発展をリードし、繊維複合材料の多点フレキシブルデジタル化装備製造の空白を補填する。
5.連絡方式
連絡係:韓奇鋼
連絡電話:13331756990