西安交通大學教授段玉崗團隊自主研發(fā)的龍門式自動鋪絲機。

2022年12月30日，由科技部、財政部、教育部、中央網信辦和全國工商聯共同舉辦的“2022第十一屆中國創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽全國總決賽”在廣東深圳圓滿落幕。

陜西省參賽企業(yè)西安華晟復材科技有限公司（以下簡稱華晟復材）以航空航天先進復合材料構件成型裝備產業(yè)化項目參加本次大賽。歷經省賽、全國賽等多輪選拔，華晟復材成功晉級，在全國總決賽中榮獲“創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)50強”稱號，并獲第十一屆中國創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽全國總決賽初創(chuàng)組二等獎。

華晟復材是西安交通大學科技成果轉化企業(yè)。其佳績的背后，是科研團隊“十年磨一劍”潛心攻克一項“卡脖子”技術。

華晟復材創(chuàng)始人、西安交通大學教授段玉崗介紹，碳纖維復合材料因具有低密度、高強度、耐高溫、耐腐蝕等優(yōu)異特性，廣泛應用于航天航空、風電裝備、大型艦船、交通運輸、壓力容器、體育用品等領域。但長期以來，復合材料的自動鋪絲技術主要掌握在美國、法國和西班牙等國家手里。

“隨著我國大飛機項目的實施及航空航天飛行器高性能化的需求增大，輕量化樹脂基復合材料構件的高質量成型制造，成為我國航空工業(yè)領域亟需攻克的關鍵技術。其中，自動鋪絲技術是制約我國航空航天大型先進復合材料構件高質量制造的關鍵難題?！倍斡駦徴f。

2005年，段玉崗帶領團隊開始進行自動鋪絲設備、工藝及軟件的研制工作。段玉崗團隊是國內最早從事復合材料自動鋪絲技術研究的團隊之一。該團隊現有教授5人、副教授3人、助理教授5人、博士及碩士研究生30余人，是一支機械工程、自動控制、軟件工程及材料工程等學科交叉、技術實力雄厚的自動鋪絲技術與設備及軟件研究開發(fā)隊伍。

截至目前，該團隊自動鋪絲相關技術獲批國家發(fā)明專利27項、實用新型專利4項，獲自動鋪絲路徑規(guī)劃及控制軟件著作權14項。近年來，團隊先后在國家自然科學基金、科技部“863計劃”、國家數控機床重大專項（04專項）等十余個國家及省部級項目的資助下，開展了自動鋪絲工藝及設備等方面的相關研究工作。從鋪絲頭機械結構、鋪絲機控制系統(tǒng)、自動鋪放工藝、自動鋪絲路徑規(guī)劃及新型固化工藝等方面入手，該團隊對自動鋪絲技術開展了深入系統(tǒng)地研究。

2017年，團隊推出國內第一臺8絲束8自由度工程化機器人式鋪絲機，鋪絲速度最大達到每分鐘30米。在此基礎上，團隊又先后成功研制了具有自主知識產權的機器人式自動鋪絲設備、機床式自動鋪絲設備（臥式及龍門式）及配套CAD/CAM軟件系統(tǒng)。其中，具有自主知識產權的自動鋪絲設備已在中航復材有限公司、湖北三江航天紅陽機電有限公司、北京衛(wèi)星廠有限公司、沈陽飛機工業(yè)（集團）有限公司和天津愛思達航天科技有限公司等單位進行工程化應用。

近20年的技術攻關、積累，以及十余臺設備的成功工程化應用，驗證了所研制的自動鋪絲設備與配套軟件的成熟度，有效緩解了我國先進復合材料制造技術與設備被制約的不利局面，得到國內相關行業(yè)的認可，為鋪絲技術的成果轉化奠定了良好基礎。

2021年7月6日，由段玉崗團隊主要成員及西交一八九六科創(chuàng)投資合伙企業(yè)作為初始股東，華晟復材在秦創(chuàng)原創(chuàng)新驅動平臺總窗口正式注冊成立。

成立以后，華晟復材以“技術入股+職業(yè)經理人股權激勵”的方式組建了核心團隊，以“科學家+工程師”的方式組建了技術隊伍。該公司現有產品有機器人鋪絲機、龍門式鋪絲機、龍門式鋪帶機、鋪絲/鋪帶一體機和復合材料3D打印機，可廣泛應用于航空航天、風電、壓力容器、交通運輸、體育用品等領域。

成立一年多來，華晟復材自動鋪絲裝備技術就達到國內領先水平，訂單金額超過億元，并完成A輪融資，公司估值2.75億元，進入新型復合材料智能裝備高速發(fā)展的快車道。

同時，段玉崗團隊成功研制了連續(xù)纖維增強熱固性復合材料3D打印技術與裝備，該技術處于國際領先水平。目前，華晟復材已經與西安交通大學合作進一步完善該技術及相關產品，且在近期推出工程樣機并投入使用。預計2023年底，該技術將在華晟復材實現產業(yè)化。

“基于自主可控的自動鋪絲技術的產業(yè)化落地，將真正補齊我國碳纖維復合材料自動加工制造的短板，打通整個產業(yè)鏈發(fā)展斷層，促進上游復材產業(yè)發(fā)展和下游航空航天工業(yè)升級?！倍斡駦?月31日接受采訪時表示，“此次榮獲全國總決賽初創(chuàng)組二等獎，是對我們前期工作的高度認可和鼓勵，是公司進入復合材料智能裝備領域、實現高速發(fā)展的重要里程碑。華晟復材作為秦創(chuàng)原總窗口的科技成果轉化企業(yè)，將持續(xù)聚焦復合材料高質量高效成型裝備與工藝的技術攻關，深耕復材先進制造領域，通過強鏈、補鏈的方式實現產業(yè)融合，服務我國航空航天事業(yè)發(fā)展。”

來源：陜西日報