在航空、航天,、交通等高端裝備制造領(lǐng)域,,有“一克重就是一克金”的說法,材料越輕結(jié)構(gòu)工作效能越高,。目前國際通用的碳纖維復(fù)合材料可以顯著提高裝備性能,,但加工過程極易產(chǎn)生損傷,制約其廣泛應(yīng)用,。2017年度國家技術(shù)發(fā)明一等獎授予大連理工大學(xué)賈振元團隊,,表彰其發(fā)明的“高性能碳纖維復(fù)合材料構(gòu)件高質(zhì)高效加工技術(shù)與裝備”解決了碳纖維復(fù)合材料構(gòu)件高質(zhì)高效加工難題,將我國碳纖維復(fù)合材料構(gòu)件加工技術(shù)水平推進到國際前沿,。
航空,、航天、交通等領(lǐng)域高端裝備是國家制造水平和綜合實力的集中體現(xiàn),,碳纖維增強樹脂基復(fù)合材料(以下簡稱碳纖維復(fù)合材料)可以為高端裝備減重增效,,具有非同尋常的戰(zhàn)略意義。然而這種材料是典型的難加工材料,,加工過程中極易產(chǎn)生毛刺,、撕裂、分層等加工損傷,,難以滿足碳纖維復(fù)合材料構(gòu)件的高性能要求,,制約了這種高性能材料的推廣應(yīng)用,限制了裝備性能的提升,。
項目第一完成人大連理工大學(xué)教授賈振元:那么研究它(復(fù)合材料)加工過程中,,它的損傷到底是怎么產(chǎn)生的,把去除的機理搞清楚,,把損傷的機制搞清楚,,那么有了這個以后,,來開發(fā)我們的加工工具,再開發(fā)我們的加工工藝,,再開發(fā)我們的裝備,,那么整個按照這套方式,應(yīng)該說,,我們有一個比較源頭創(chuàng)新的這樣一個特點,。
首先,賈振元團隊揭示了碳纖維復(fù)合材料加工去除機理和加工損傷產(chǎn)生機制,,提出了針對碳纖維復(fù)合材料加工的切削理論體系,,實現(xiàn)了切削理論的源頭創(chuàng)新。提出了“微元去除”和“反向剪切”加工損傷抑制原理,,研制出三類9個系列制孔,、銑削等系列加工工具。完全擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的新工具,,使碳纖維復(fù)合材料加工損傷由厘米量級減至0.1毫米以內(nèi),,加工理論與技術(shù)進入國際領(lǐng)先水平。刀具壽命為進口產(chǎn)品的2-7倍,,價格則降至1/6-1/4,。“微元去除”“反向剪切”等系列技術(shù)獲多項發(fā)明專利,。