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 未來纖維公司（Future Fibres）的碳纖維索具、桅桿和吊桿因重量輕而在賽艇和超級游艇領(lǐng)域聞名，該公司正欲通過產(chǎn)品的多樣化來進(jìn)入其他市場。Amanda Jacob 參觀了該公司在西班牙巴倫西亞的總部。

Future Fibres 公司扎根于其復(fù)合材料索具業(yè)務(wù)。在1996 至1997年間， 該公司的創(chuàng)立者TomHutchinson 倡導(dǎo)了索具用連續(xù)纏繞單向纖維復(fù)合繩索的開發(fā)。一直以來，F(xiàn)uture Fibres 公司投身于這項技術(shù)的研發(fā)工作，它們相信，這項技術(shù)是所有復(fù)合材料繩索的生產(chǎn)技術(shù)中能夠提供最佳的纖維排列和負(fù)載分配的技術(shù)，因而能在給定拉伸情況下帶來最佳的繩索強(qiáng)度和重量特性。

今天，該公司繩索的產(chǎn)品范圍涵蓋了側(cè)桅索、轉(zhuǎn)帆索、前桅卷帆索、固定前桅支索、后支索和套索等。除了標(biāo)準(zhǔn)尺寸，F(xiàn)uture Fibres 公司還能制造任何給定等效拉伸、工作負(fù)載和工作直徑的繩索。

最佳索具

Future Fibres 公司研發(fā)了一種定制的CNC 纏繞技術(shù)。在一定受控張力下，來自獨立大型纖維線軸的單股纖維圍繞著設(shè)置在規(guī)定距離間（即繩索的長度）的兩個終端端頭進(jìn)行連續(xù)纏繞，直至達(dá)到所需的纖維量。這項技術(shù)制造出了一個簡單的纖維線圈，它天生安全而強(qiáng)韌。

而后，該纖維線圈束采用纖維帶加強(qiáng)，最小化了直徑，并提供了外部保護(hù)?？紤]到耐磨性，還增加了一層編織覆蓋層。隨后，兩終端周圍的纖維線圈被包裹于樹脂內(nèi)部，從而將纖維密封起來，免受其他因素的影響，這也在繩索終端與干燥的纖維繩索芯之間創(chuàng)造了一個柔性過渡。

這項技術(shù)的主要優(yōu)勢是無需采用任何終端連接或機(jī)械連接來轉(zhuǎn)移從繩索到甲板/ 桅桿的負(fù)載。

這種繩索能夠用作“軟套環(huán)（softloop）”，而金屬線軸則通常用來增加使用壽命和連接的簡易性。

Future Fibre 公司致力于“為恰當(dāng)?shù)膽?yīng)用提供合適的纖維”。該公司指出，“合適”的纖維取決于繩索的應(yīng)用（側(cè)支索、前桅支索、轉(zhuǎn)帆索、后支索），以及帆船比賽項目的類型（普通比賽、超級游艇對抗賽、超級游艇遠(yuǎn)洋賽等）。該公司的纖維產(chǎn)品涵蓋了以下范圍：

◆ PBO [ 聚（對亞苯基-2,6- 苯并二惡唑）] 纖維，具有極高的機(jī)械特性，兼具出色的柔韌性；

◆迪尼瑪®（Dyneema®），一種高性能聚乙烯（HPPE）纖維，能制造比PBO 更重、直徑更大，卻具有同樣拉伸強(qiáng)度的繩索；

◆凱芙拉®（Kevlar®）芳綸纖維，PBO 的前驅(qū)體，兩者具有很多相似性能，但后者無法在強(qiáng)度、模量及重量上與之相較；

◆碳纖維。

Future Fibres 公司結(jié)實可靠的碳纖維索具比PBO 更具重量和直徑上的優(yōu)勢， 它以ThermoSet Carbon（TSC） 的商品名銷售。這是該公司12 年來的研發(fā)成果，他們借助最新的環(huán)氧樹脂技術(shù)優(yōu)化了纖維性能。為了生產(chǎn)這種繩索，將碳纖維束預(yù)浸料纏繞在鈦金屬線軸上（與前述傳統(tǒng)干燥纖維的結(jié)構(gòu)一樣），而后封帶加強(qiáng)、固化并制得成品。最后得到一種結(jié)實、具有圓形截面的碳纖維棒。而后只需為 UV 防護(hù)進(jìn)行上色 / 噴漆處理即可。

碳纖維索具的不利之處是其彈性欠佳，這限制了它在某些繩索類型上的應(yīng)用。有鑒于此，F(xiàn)uture Fibres 公司打算制造一種彈性碳纖維繩索，名為FlexC ™。該技術(shù)采用一種定制的碳纖維，采用一種專門設(shè)計的環(huán)氧樹脂基浸漬，這實現(xiàn)了對產(chǎn)品質(zhì)量和后處理的完全控制。浸漬過的纖維束經(jīng)過纏繞和加強(qiáng)，并且為防止磨損外覆一層編織層。

Future FIibres 宣稱，其FlexC 繩索將碳纖維的所有優(yōu)點（剛度、強(qiáng)度和出色的耐疲勞度）與彈性、抗沖擊性，以及一般干燥纖維繩索的操作優(yōu)勢相結(jié)合。FlexC 產(chǎn)品與許多研發(fā)伙伴（包括Open 60/Volvo 70 項目）一起進(jìn)行了大量測試，在投放市場前歷經(jīng)了40 多萬海里的航行試驗。

Future Fibres 的PBO 和碳纖維技術(shù)擁有其引以為傲的現(xiàn)場50 米測試平臺以及德國勞埃德船級社（GL）認(rèn)證。

大型項目

基于Future Fibres 在復(fù)合材料索具市場上的專門技術(shù)，該公司在2010 年創(chuàng)建了一個船桅部門，旨在制造高性能碳纖維桅桿、吊桿、橫支桿以及定制部件。該公司在這項業(yè)務(wù)上的伙伴是模具專家Persico SpA，總部位于意大利。

這些都是大型項目。在FutureFibres 位于巴倫西亞15,000 平方米的工廠設(shè)施中，有10,000 平方米的面積被用于桅桿業(yè)務(wù)。其設(shè)備數(shù)量可觀，包括：一臺50 米x1.5 米的熱壓罐；60平方米的溫度控制層壓噴涂間；70 平方米的組裝和裝備區(qū)； 以及一間機(jī)加工車間。

桅桿圓管及橫支桿采用預(yù)浸料生產(chǎn)，預(yù)浸料采用手工鋪放在鋁質(zhì)陰模中。制品在熱壓罐中以3-6 巴的壓力和100-120℃的溫度固化。高精密的模具顯著減少了后處理的工作量，減少并優(yōu)化了圓管重量。

在《增強(qiáng)塑料》雜志（ReinforcedPlastic）參觀期間，該工廠正在進(jìn)行一根76 米長的桅桿，以及多根長度超過25 米的卷帆桿的生產(chǎn)。

該76 米長的桅桿經(jīng)過了18 個月的設(shè)計、開發(fā)和建造，于2013 年的9 月最后完成，是為一艘Perini Navi 集團(tuán)60米長的單桅帆船生產(chǎn)的。Future Fibres公司還將為這艘船只提供卷帆桿以及專門定制的整套復(fù)合材料索具。

這艘編號為C.2218 的船只（預(yù)計于2014 年交付）專注于實現(xiàn)最高等級的性能，也意味著Future Fibres 公司能夠利用其在大獎賽舞臺上獲得的研發(fā)成果。利用其銑削成型的鋁質(zhì)模具，F(xiàn)uture Fibres 公司制造了一種擁有近乎完美的外觀和透明的光亮表面的桅桿圓管。填充物最高能增加桅桿3% 的重量，它的棄用進(jìn)一步減少了不必要的重量。Future Fibres 公司40 平方米的潔凈室/無塵烘箱的采用意味著23.4 米長的卷帆桿能夠采用碳纖維預(yù)浸料來制造，代替了標(biāo)準(zhǔn)的濕法層壓，這提高了結(jié)構(gòu)性能，并再度減少了重量。

Future Fibres 公司相信，船桅和索具行業(yè)存在著很多機(jī)會，能夠獲得顯著提升。其一是設(shè)計軟件。很多目前正在使用的產(chǎn)品是由鋁制桅桿的設(shè)計演變而來，市場并未料想到桅桿圓管現(xiàn)在由復(fù)合材料層壓制成的實際情況。#p#分頁標(biāo)題#e#

FutureFibres 公司采用專為復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的使用而設(shè)計的Catia-Abaqus 軟件平臺，這種軟件在航空領(lǐng)域久經(jīng)考驗，是空客和波音公司的核心設(shè)計軟件。該公司還自行研發(fā)了自己的定制化軟件MasterMindPro，用以優(yōu)化桅桿的設(shè)計。這令設(shè)計者得以實時地管理多個鋪層及修補(bǔ)方案，優(yōu)化圓管的設(shè)計。

超越海洋

Future Fibres 公司一直保持增長，現(xiàn)在已經(jīng)擁有100 多名員工。該公司正計劃通過其在極端海洋環(huán)境下的復(fù)合材料設(shè)計背景向其他市場擴(kuò)張，以期獲得進(jìn)一步增長。近年來，來自其他行業(yè)，比如賽車運(yùn)動以及航空航天的專業(yè)人員的加入將幫助它實現(xiàn)這一增長目標(biāo)。Luca Mezzo 曾就職于航空領(lǐng)域的專業(yè)化企業(yè)Safran 公司，他的新職位是該公司的技術(shù)總監(jiān)。為了將日常研發(fā)（產(chǎn)品增強(qiáng)性質(zhì)）與真正的技術(shù)創(chuàng)新相分離，該公司最近在英國建立了一個創(chuàng)新中心。

“在Future Fibres 公司，我們不斷對復(fù)合材料部件的瑕疵和損傷可能對結(jié)構(gòu)帶來的影響增進(jìn)理解，并且關(guān)注新材料在性能和功能上的研發(fā)。”Mezzo 說道，“在一個與我們目前在集成傳感器上的工作相關(guān)的領(lǐng)域中，我們看到了這種發(fā)展。我們采用納米管復(fù)合材料作為導(dǎo)電織物，來監(jiān)控我們零部件產(chǎn)品的健康狀態(tài)，現(xiàn)在我們正在對其進(jìn)行測試，而后將以我們的發(fā)現(xiàn)在修復(fù)或替換時做出決策。”

Future Fibres 認(rèn)為，能夠從其復(fù)合材料技術(shù)上獲益的應(yīng)用包括：

◆汽車：該公司曾為F1 賽車的車輪生產(chǎn)了碳纖維安全輪索，現(xiàn)正與英國公司RPx Automotive 共同合作，為后者的新款賽車RP-one 制造碳纖維復(fù)合材料艙室；

◆土木工程：Future Fibres 為西班牙一座長216 米、寬3 米的人行天橋供應(yīng)了結(jié)實可靠的碳纖維繩索，這些繩索為這座人行橋提供主要負(fù)載，減少了安裝時間和制造成本；

◆起重技術(shù)：用輕質(zhì)復(fù)合材料繩索替代起重機(jī)和其他起重設(shè)備中的金屬繩索，能夠獲得很多好處，包括70-90%的減重、增加抗疲勞強(qiáng)度、延長繩索壽命并減少維護(hù)；

◆石油和天然氣：深海石油和天然氣儲備的開采也需要輕質(zhì)繩索技術(shù)。

新的方向

“從目前專門從事大型的、一次性定制化項目向大批量生產(chǎn)的轉(zhuǎn)變，是Future Fibres 公司目前所面臨的問題。”Tom Hutchinson 解釋道，“量化市場需要公司具有為全世界交付高品質(zhì)、標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品的生產(chǎn)能力。我們非常努力地在我們的制造流程中實現(xiàn)最高效率，這將成為我們未來在該領(lǐng)域內(nèi)獲得成功的關(guān)鍵因素。