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日本NEDO突破CFRTP制造瓶颈,热塑性碳纤维量产时代来临!

2025-10-15 15:321090
  2025年10月9日,日本福井化学工业株式会社与福井县工业技术中心联合宣布,双方共同完成的NEDO项目成功建立了从原材料到成型品的CFRTP一贯制造工艺。这标志着热塑性碳纤维复合材料(CFRTP)的大规模量产正式成为现实。

CFRTP以其卓越的性能和环保特性,正成为工业界瞩目的新星,这项突破将为其在汽车、航空航天等领域的广泛应用铺平道路。

技术突破:

四大创新工序构建完整产业链

此次突破的核心在于其独创的四大一贯制造工序,它们共同解决了CFRTP生产中的关键难题:

高耐热树脂薄膜成型

成功制备20μm以下的高耐热树脂薄膜,为后续复合奠定基础。这种超薄薄膜的制造技术是保证最终产品性能的关键第一步。

薄层预浸料高速成型

实现厚度仅40μm的薄层预浸料片材以40m/分钟以上的高速成型,大幅提升生产效率。这一速度意味着CFRTP的生产效率达到了新的高度。

优异赋形性短切片材连续成型

开发出可连续成型且具有卓越赋形性的短切片材,确保复杂形状部件的制造能力。这使得制造设计更加自由的复杂零件成为可能。

高循环热冷压成型

与福井县工业技术中心共同开发,实现3分钟/件的高效率压制成型,显著缩短生产周期。与传统工艺相比,这是数量级上的提升。

 

通过将薄膜制备到最终成型的多个环节整合为一体化流程,不仅大幅降低了碳纤维复合材料的生产成本,也为CFRTP的广泛应用扫清了障碍。

性能优势:

轻量化与高强度兼备

CFRTP以其轻量、高强度、高耐热性的特点,在要求严苛的工业领域展现出巨大潜力。

在汽车逆变器外壳盖板的实际测试中,结果令人惊叹:

采用新工艺制造的CFRTP部件,重量仅为金属件的五分之一,但强度和精度完全达到使用要求。

 

更重要的是,凭借CFRTP的高强度特性,在满足相同强度要求时,可以设计出更薄的部件,实现极致的轻量化效果。这一特性对新能源汽车领域意义重大,轻量化直接意味着更长的续航里程。

这项突破使得高耐热树脂复合材料的量产成为可能,显著提升了生产效率,并大幅降低了成本和能耗。

成本与环保:

双重优势助推产业应用

成本效益显著

与传统热固性碳纤维复合材料相比,新开发的CFRTP技术在成型时间上缩短了40倍以上,从2小时以上大幅降至3分钟/件。

这种效率的提升直接转化为生产成本的降低,使得CFRTP在价格敏感的应用场景中具备了竞争力。

绿色环保优势突出

与热固性材料一旦成型就无法改变的特性不同,热塑性碳纤维复合材料可以被反复加热、重新塑形。这一特性使得CFRTP具备了可回收再利用的环保优势,大幅减轻环境负担,完美契合全球可持续发展的迫切需求。

 

福井化学工业株式会社将继续深化CFRTP的普及和商业化,通过提供创新的产品方案推进量产化研究。

随着这项技术的推广,CFRTP有望在汽车、航空、轨道交通、电子产品等多个领域大放异彩。

制造业的轻量化革命已经到来,而CFRTP正站在这场革命的潮头。

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