经过近10年的发展，国产碳纤维行业实现了快速发展，目前生产能力初具规模，应用领域不断拓展，已初步建立起碳纤维制造和应用的全产业链。尽管如此，目前我国碳纤维产品的进口量依然很大，为什么？

中游复合材料产业薄弱，先进的设备和高端碳纤维预浸料主要靠进口是重要因素之一。通俗地讲，就是如何将碳纤维如同普通纤维一样织成布，成为可以被后道工序直接应用的中间制品。这些复合材料形成中间制品的生产装备成为了一大难题。

当前，国内外纺机企业往往都是不同的公司在不同环节的单台设备领域各有优势，能把前后每一道工序连接起来，形成连续化成套生产线的企业却几乎没有。这就需要设备研发制造企业能够将这些技术进行整合创新，才能真正生产出适应国内生产环境和需求的连续化成套工艺设备。北京威瑞亚太科技有限公司就很好地解决了这一难题，在工艺技术装备的连续化、成套化方面走在了行业前列。

自主研发复合纤维织造成套设备

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》新兴材料发展的6大工程之中。以碳纤维为例，其比重不到钢材的1/4，而强度则是钢材的10倍左右，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重要材料。复合材料纤维的深加工有平布交织、经编、缠绕成型、单向预浸料等工艺，目前以单向预浸料为主。

作为生产原料的碳纤维，在纺丝后经过筒子架分离，然后进入浸胶工艺，涂料工艺，之后形成中间制成品，其间每一道工序都必不可少。碳纤维根据用户最终制品的要求可以机织形成平纹织物，可以针织形成锥形织物，也可以形成多轴向织物，还可以织成其他多种形状。

北京威瑞亚太科技有限公司主要从事碳纤维设备、织物的开发生产，通过与国际先进企业的合作，使世界一流水平的设备或装置在我国生产。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。该公司的系统设备有着独特之处，生产出的中间制品——碳纤维织物，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。从目前已供用户生产情况来看，生产的产品都产生了比较好的社会效应，用户比较满意。

该公司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，结合各种工艺技术，进行成套工艺技术装备的研发和制造，并把技术装备作为工艺的载体，生产出中间制成品，形成了中间制品的生产能力。通过中间制品的生产实践，不断对成套工艺技术装备改进提高，最终生产出用户认可的中间产品。其用户根据需要，已生产出适用于飞机制造、体育器材、建筑加固结构、风力发电等领域的终端产品。公司织造出来的成品——碳纤维单向布、碳纤维双向布、碳纤维芳纶混织布等，在境内外的复合材料展会上深受用户青睐。

根据碳纤织造工艺不断改进设备

北京威瑞亚太碳纤维织物机织生产线由该公司独立研发生产，能够适应多种高档碳纤织物。该公司建有生产和试验碳纤维织物的生产基地，并根据国内客户的需求，不断改进生产加工制造装备的手段，量身打造具有国内特色的碳纤成套工艺装备。

笔者走进车间，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、缎纹碳纤维织物，织物重量为140g/m2~1200g/m2。LN_DW1型碳纤维织物工艺生产线从碳纤维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，不仅可以织造碳纤维，而且可以织造芳纶等其他高性能纤维。

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1000个筒纱，通过专用工具调整张力，可适于织造1k、3k、12k、24k碳纱，单筒重量为1kg~4kg，可满足1000mm~1750mm的织造幅宽。由于碳纤维是由几千根到几万根的无捻单丝组成，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。LN_DW1型联合机中配备了独特的拖引装置，能将经纱均匀地送入织机，非常适合碳纤维生产。织机结合织造碳纤维的特点，进行了一系列功能性改进，包括对电子送经、电子卷取装置的改造。

另一个车间里是一条LN_PS1型热固式预浸料生产线。预浸工艺流程从胶膜制备开始，然后到筒子架，再到集束架、预拖引、展丝、放卷、收卷，再进行几道的复合、剥离型纸、冷却，最后进行分切收卷。

这条预浸生产线是由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。联合机的机幅为1000mm~1270mm，工作线速为1m/min~12m/min，复合辊工作温度最高150℃，复合辊直径为320mm，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型复合单元机压辊直径320mm，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。

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1台放卷机、1台涂胶机、1台板式冷却机、1台辊式冷却覆膜综合机、1台收卷机组成。胶槽采用电加热，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。

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。威瑞亚太公司去年收获的一套千吨级碳纤生产线的放丝系统的销售合同即为RC6放丝系统。为确保该重大项目万无一失，公司建立了这条验证线，现在转变为试验线和演示线。RC6型放丝系统采用国际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。该系统整个纱道均为导辊旋转件，没有磁眼，收丝的角度精心计算，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300kg。

依靠科学组织实现各环节对接

任何一台纺织机械产品，都是由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。

针对碳纤维筒子架的研发和生产，威瑞亚太公司与德国泰科斯莫公司合作，在江苏常州建立了苏泰科技有限公司。该公司生产的RC1、RC6型系列经向退绕筒子架有固定式、移动式、电机式等，可分别用于不同复合材料的织造和预浸材料配套使用。此外，威瑞亚太公司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；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。

通过实施组织技术，可以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。