11月26日(ri)，在中聯重科新能源產品及(ji)碳纖(xian)維復合材料新技(ji)術發(fa)布會(hui)上，我國(guo)首款國(guo)產化碳纖(xian)維臂架泵(beng)車隆重亮相。 

△中聯重科完全國產化碳纖維臂架泵車隆重亮相

中(zhong)聯重科歷經十年技術積累，自(zi)(zi)主研(yan)發(fa)了“碳纖維復材(cai)-高強(qiang)金屬混合(he)(he)結構技術”。該(gai)設計(ji)-計(ji)算(suan)-制造(zao)-試驗成(cheng)套技術的研(yan)發(fa)成(cheng)功，意味著我國工(gong)程機械(xie)(xie)實現(xian)了碳纖維復合(he)(he)材(cai)料從(cong)原(yuan)材(cai)料、制造(zao)裝備，到設計(ji)計(ji)算(suan)方(fang)法、制造(zao)工(gong)藝的全鏈條自(zi)(zi)主化，大幅降(jiang)低(di)了工(gong)程機械(xie)(xie)領域碳纖維復合(he)(he)材(cai)料主承力結構件的價格(ge)成(cheng)本，助力這(zhe)類以碳纖維為核(he)心(xin)的新型(xing)結構商用落(luo)地。

應用該技術的泵(beng)車，不(bu)僅提升了(le)設備的作業能(neng)力(li)、降低了(le)生產成本，其輕(qing)量化性能(neng)還實(shi)現(xian)了(le)進一步提升；此外，還深度結合輕(qing)量化與智(zhi)能(neng)化，實(shi)現(xian)了(le)“骨頭里面裝神經”。

以碳纖(xian)維(wei)復(fu)合材料為(wei)代(dai)表(biao)的(de)輕量化材料，對于交通(tong)、能源、工(gong)業(ye)等眾多領(ling)域發(fa)展都有著重要意義。“美國(guo)波音787夢想飛(fei)機，大(da)量應用纖(xian)維(wei)復(fu)合材料，減重30%，大(da)大(da)節省油耗(hao)，成為(wei)市場領(ling)導者”，中(zhong)國(guo)工(gong)程院(yuan)院(yuan)士黃(huang)伯(bo)云介紹道。碳纖(xian)維(wei)復(fu)合材料的(de)研(yan)發(fa)難度(du)及(ji)戰略意義不言而喻。

相(xiang)較(jiao)于(yu)(yu)碳纖(xian)(xian)維(wei)(wei)材(cai)(cai)料常(chang)用于(yu)(yu)的(de)(de)航(hang)空航(hang)天(tian)領域，其在(zai)工(gong)(gong)(gong)(gong)程(cheng)裝備制造(zao)中(zhong)，技術難度(du)和(he)復雜性更(geng)甚。通常(chang)，衛星、火箭、飛機(ji)等(deng)在(zai)空中(zhong)運(yun)行，處于(yu)(yu)相(xiang)對穩定(ding)的(de)(de)運(yun)動(dong)狀態。但(dan)工(gong)(gong)(gong)(gong)程(cheng)施(shi)工(gong)(gong)(gong)(gong)中(zhong)，具(ju)多(duo)關節結構的(de)(de)碳纖(xian)(xian)維(wei)(wei)細長臂架，需在(zai)空中(zhong)完成各類施(shi)工(gong)(gong)(gong)(gong)所需的(de)(de)操作動(dong)作，運(yun)動(dong)狀態和(he)受力情況復雜多(duo)變(bian)。同時，碳纖(xian)(xian)維(wei)(wei)復合材(cai)(cai)料還是一種“抗(kang)拉（伸）不(bu)抗(kang)壓（力）”的(de)(de)材(cai)(cai)料。如何制造(zao)出(chu)可滿足工(gong)(gong)(gong)(gong)程(cheng)機(ji)械裝備需求的(de)(de)、碳纖(xian)(xian)維(wei)(wei)復合材(cai)(cai)料形成的(de)(de)“既(ji)抗(kang)拉又抗(kang)壓”關鍵結構，成為業(ye)內研(yan)究熱點。

為解決碳纖維(wei)復合(he)材料(liao)抗(kang)拉不抗(kang)壓難題，中聯重(zhong)科研發(fa)團隊(dui)創新性(xing)(xing)地提(ti)出了“兩(liang)級混(hun)(hun)合(he)”設計理(li)念(nian)。即，對臂架(jia)端部(bu)采用(yong)(yong)高(gao)強(qiang)鋼結構(gou)(gou)和臂體部(bu)分碳纖維(wei)復合(he)材料(liao)結構(gou)(gou)的(de)裝配式混(hun)(hun)合(he)；對臂體部(bu)分，采用(yong)(yong)碳纖維(wei)復合(he)材料(liao)和高(gao)強(qiang)鋼板(ban)疊層式的(de)半金屬化混(hun)(hun)合(he)，實現碳纖維(wei)復合(he)材料(liao)結構(gou)(gou)的(de)抗(kang)拉、抗(kang)壓“雙抗(kang)”性(xing)(xing)能。

△中聯重科完全國產化碳纖維臂架泵車

基于臂架(jia)兩級(ji)混(hun)合結構(gou)(gou)設計，和(he)自研(yan)的(de)(de)臂架(jia)制(zhi)造工藝，項目組提出和(he)建(jian)立了“混(hun)合結構(gou)(gou)數據庫”，形(xing)成了計算誤差小(xiao)于10%的(de)(de)“碳(tan)纖維復材(cai)-金屬混(hun)合臂架(jia)精準計算方(fang)法(fa)”。此后(hou)，通(tong)過創新開發的(de)(de)碳(tan)纖維復合材(cai)料增材(cai)式一體成型(xing)方(fang)法(fa)，制(zhi)造出與鋼材(cai)有(you)著相同加工性能的(de)(de)整體成型(xing)結構(gou)(gou)。

“泵(beng)車(che)使(shi)用過程中，臂(bei)(bei)架可(ke)(ke)能(neng)發生異(yi)常(chang)損傷。我們對此還建立了成套(tao)(tao)修復(fu)方法，修復(fu)后(hou)的(de)臂(bei)(bei)架使(shi)用性能(neng)與新(xin)品相(xiang)當。而通過成套(tao)(tao)技(ji)術制造出的(de)碳纖維復(fu)合(he)材料臂(bei)(bei)架，可(ke)(ke)顯著(zhu)提高整機輕(qing)量化(hua)水平(ping)。以今天亮相(xiang)的(de)國產化(hua)碳纖維臂(bei)(bei)架泵(beng)車(che)臂(bei)(bei)架為例，相(xiang)對高強(qiang)鋼(gang)材料臂(bei)(bei)架，輕(qing)量化(hua)可(ke)(ke)達35%。”中聯重科研(yan)(yan)究(jiu)院(yuan)技(ji)術研(yan)(yan)究(jiu)中心副主任劉延斌(bin)說(shuo)。

△中聯重科中央研究院技術研究中心副主任劉延斌講解公司碳纖維復合材料技術

黃伯云在發布會上(shang)(shang)評價稱，現(xian)在我們中(zhong)國人(ren)也實現(xian)了(le)(le)自己的(de)(de)夢想，碳纖維復合材料(liao)攻(gong)克了(le)(le)難(nan)關，并且在先進(jin)材料(liao)應用基礎上(shang)(shang)，實現(xian)創新，取(qu)得了(le)(le)更大(da)進(jin)步。體現(xian)了(le)(le)中(zhong)聯重(zhong)科對于行業戰略(lve)性基礎技(ji)術(shu)和前沿(yan)技(ji)術(shu)的(de)(de)使命感和責任感。