Shape - The Gurit Magazine - issue 16 CN

shape 固瑞特专刊 N° 16 2015 年 12 月

重塑永恒的完美捷豹 F-TYPE 跑车的新型 可视碳复合材料车顶全新风格的游艇设

计 DNA 安全翻转 200 吨固瑞特支持学生 方程式大赛可再利用运输设备，优势显著

全天候不间断工作

1

固瑞特专刊 N°16，2015 年 11 月

重塑永恒的完美 04 捷豹 F-TYPE 跑车的新型可视碳复合材料

车顶 06 固瑞特 PVC 品牌的全球可用性 08 全新风格的游艇设计

DNA 10 安全翻转 200 吨 12 固瑞特支持学生方程式大赛 14 可再利 用运输设备，优势显著

16

材料安全核心数据

18

时光倒流之进化

之旅 22 全天候不间断工作 24 重建之中的 Super-Maxis 28 让固瑞特 产品更贴近用户 30

版本说明 Gurit Holding AG，集团通讯 主编 Tanja Moehler，固瑞特集团通讯 感谢您的反馈，请联系 shape@gurit.com 图片来自 Premier Composites Technology (4), Silver Arrows Marine, Mercedes-Benz (10, 11), Sergio Peña Miñano (14, 15), Hannah Imlach (22, 23), Rotos 360 Ltd (24-27), Andrea Francolini (28, 30), Grant Wharington (29), Wild Thing Yachting (29)。所有其他图片来自：固瑞特档案 固瑞特《Shape》专刊已经过优化，支持在线阅读以及桌面电脑、平板电脑和手持设备移动阅读。 固瑞特《Shape》专刊采用知识共享署名，可以相同方式共享。

2

亲爱的读者： 2015 年的前九个月对于固瑞特而言是忙碌且成功的九个月，我们的销售额达到了 2.692

亿瑞士法郎，增长了近 7%，这是多么令人赏心悦目的成绩。我们一直致力于实现运营卓越化，

扩大我们的客户群和拓展我们的业务多样性，销售额和运营利润率的增长证明了我们取得的非 凡成绩。

风能行业的巨大需求推动了复合材料事业部 (Composite Materials) 的发展，其在 2015 年

前九个月的净销售额增加到 2.053 亿瑞士法郎。在这期间，为了适应风机叶片生产技术的变 革，我们对风能行业的产品供应也随之发生转变，从预浸料转向芯材，销售数字的增长证明

了我们的决策是正确的。很明显，PVC、PET、轻木和固瑞特 Corecell™ 等芯材均在全球芯材 价值链中占据了卓越的地位。想要了解更多关于芯材在海洋工业中的应用及固瑞特 PVC 品牌 的信息，请参见第 8 和 9 页。

复合组件事业部 (Composite Components) (汽车零部件、客车配件和结构工程) 在 2015

年前九个月的净销售额达 2080 万瑞士法郎。正如之前的报道，我们在 2014 年年底签订了一 项新的碳纤维基汽车车身板件供应合同，这是我们半自动化汽车零部件生产发展战略的一个 重要里程碑。虽然该新项目的初期部分已生产完成并交付，但新方案尚未完全部署。正在进

行的项目如用于捷豹 F-Type 跑车的可视碳复合材料车顶和用于超豪华轿车的手工制造复合材 料部件，体现出我们对最高品质的不懈追求。

我们的工具事业部 (Tooling) 在 2015 年前九个月的净销售额增加到 4310 万瑞士法郎。

今年，风机叶片模具的生产创造了新纪录。同时，为了应对生产更长风机叶片带来的技术挑

战，我们也扩大了风机叶片模具相关设备的供应范围。“安全翻转 200 吨”是我们能够为我 们的全球客户群解决的任务。

本 SHAPE 专刊旨在让大家多多了解我们和我们客户的一些项目。同时，我们将为大家详

细讲述固瑞特的发展战略，以及我们在践行公司使命“提供面向未来的复合材料解决方案” 的道路上所取得的成就和里程碑事件。

您真诚的

首席执行官 Rudolf Hadorn

3

固瑞特专刊 N°16，2015 年 11 月

重塑永恒的完美 自 20 世纪 20 年代末开始，Dragon 龙骨船就受到各类水手的普遍欢迎，甚至在 1948 至 1972 年间成为奥运会帆船比赛用船。将一种在过去几十年已经过优化和精细调整

的船型加以进一步改进，使其达到永恒完美的状态无疑是一个大胆的挑战。在严格 的单一船型设计规范中确定新的改进角度将是一个更大的挑战，但这正是固瑞特热衷

的工作。

当 Premier Composites Tech-

要共同解决的任务：“PCT 希望能

现最大的整体和局部刚度。刚硬的

Dragon 龙骨船时，他们选择了一个

单一船型龙骨船，以速度和外观

• “它允许船员在恶劣的天气条件

nology (PCT) 公司决定设计新一代

科学的设计过程，非常接近美洲杯

帆船赛比赛用船的设计流程：他 们组建了一支由众多训练有素、经 验丰富的专家组成的国际性团队，

其中来自 Wolfson Unit 的 Andy Claughton 和来自 Carpe Diem 的 Klaus Röder 担任造船工程师，Paolo

Manganelli 领队的固瑞特团队担任结 构工程师。

着手实干，猜测只会踟躇不前

Paolo Manganelli 总结了团队需

创造出一款新型高品质和高性能的 取胜。”在这一科学设计过程的一 开始，他们使用船速预测程序测试

了七种不同的船体和龙骨结构。 从中遴选两种最成功的加以进一步

完善和优化。来自 Wolfson Unit 的

下施加更大的前桅支索张力， 一般情况下，这有利于更好地控 制帆索的张力，从而允许更好地 控制帆形和获得更好的逆风航行 性能。

Andy Claughton 及其同事负责这

• “它在帆索张力下弯曲较小，在

最佳的候选船体形状交付给 Klaus

于 Dragon 龙骨船以排水模式航

个初步的筛选过程，然后他们将 Röder。Klaus Röder 负责对船体形

状 进 行 进 一 步 的 精 细 化 和 流线型

化，并将之与新颖的甲板设计进行集 成。固瑞特负责整体的结构设计。

Paolo 进一步解释道：“级别

规则禁止龙骨船使用碳纤维和环氧 树脂制成的结构组件，还具体规定 了船体、甲板和船的重量目标。重 量方面没有任何回旋余地，因而我 们的任务是以最有效的方法分配每 一克的结构重量。”

附加刚度

“我们为自己设定的目标是实

4

船体平台具有两个主要优势：

逆风下失去的水线长度更少。由 行，在给定航行速度下，获得的 每一毫米水线长度都可以转化为 更小的波浪阻力。通过使用我们 详细的有限元模型，我们能够量 化现有最好几种设计的附加水线 长度带来的增益，并将这些信息 反馈给造船工程师。

“在我们的团队中，David

Olsen 采用基于有限元分析的先进

数值优化方法来最大化龙骨船的 整体弯曲刚度，同时满足龙骨船 级别规则规定的船体和甲板重量要

求。整体刚度的最大增益源自于 对船体和甲板层压板的优化，尤其

2015 年赛季成绩单：

· 2015 年 XX H.M.胡安.卡洛斯杯大 奖赛第 1 名 (Cascais，1 级，35 名参赛者)

· 2015 年意大利锦标赛第 1 名和 第 3 名：(Sanremo，42 名参赛 者)

· 2015 年 Douarnenez Grand Prix

Guyader 大奖赛第 1 名和第 2 名 (1 级，58 名参赛者)

· 2015 年 Dragon World Cup 第 3

名和第 5 名 (La Rochelle，80 名

是提高了船尾部分的刚度，这个部

进一步的细化精制，对甲板的设计

扭曲变形。同时，我们还专注于改

调节系统的效率。”

位通常会发生最大的弯曲变形和 进桅座结构的设计，开发新的侧 支索、前桅支索和滑行装置连接方

也做了一些微调，以进一步提高帆

Premier”航海团队一起努力，实现

见下文)。Paolo 总结说：“看到我

驾驶舱底板) 设计，它具有最佳的人 体工程学结构及最轻的重量和最大 的刚度。

“关于材料的选择，龙骨船的

甲板壳、地板和舱壁均采用灌注夹层 结构，使用 Gurit “Corecell™ M” ®

第 2 名 (Barstad，55 名参赛者)

尾声时，PCT Dragon 龙骨船取得

了一系列令人印象深刻的成绩，尽

了最佳化的甲板和内部结构 (舱壁和

· 2015 年欧洲杯帆船赛第 1 名和

当他们的第一个航海赛季接近

案。最终，我们与 Klaus Röder 及 Hendrik Witzmann 领队的“Team

参赛者)

管它们还是“新鲜出炉的船”(参 们与设计和航海团队共同的选择如 此迅速地创造了这么优异的成绩，

真是让人欣慰。PCT 对这个项目很 有雄心，我们期待着继续与他们及

Team Premier 航海团队合作，充 分挖掘 PCT 龙骨船的潜力。”

结构泡沫制造。船体采用单层玻璃

早在 1927 年，Göteborgs Kungl. Segel Sällskap（GKSS 哥德堡皇家

用精心挑选的非平衡层。

的船，供年轻水手驾驶。在那次帆船设计竞赛中，挪威水手兼帆船设

纤维/乙烯基酯灌注层压板制造，采 “第一艘船完成后，固瑞特

没有停下继续贡献的脚步。现在六 艘船已按照我们的设计建造完成， 自第一艘船竣工开始，我们陆续在 很多方面进行了改进。尤其是，在

2015 年冬季训练期的一次负载监 测活动之后，我们对层压板进行了

帆船俱乐部）就一直在寻找一种比 6 米、8 米、或 12 米级帆船更便宜 计师 Johan Anker 赢得了冠军，他设计了一种百慕大帆装的运动型龙 骨船，特点是具有较长的悬伸部分和斯巴达式船舱。很快，这种船就

被命名为 Dragon，它完美地切合了 GKSS 的期望，它能够参加一个又 一个帆船赛，用于巡航也足够舒适。这种帆船很快在欧洲水手中变得

非常流行。从 1948 至 1972 年，该单一船型设计甚至荣获了奥林匹克 级殊荣。今天，仍有许多忠实的高水平水手在继续驾驶着这些优雅的 船只参加比赛。

5

固瑞特专刊 N°16，2015 年 11 月

捷豹 F-TYPE 跑车的 新型可视碳复合材料 车顶 捷豹 F-TYPE 轻量级全铝合金跑车，现在为客户提供了一种特殊的选项：一种更轻盈的碳复合材料车顶。 仅重 4 千克 - 比标准铝制车顶轻 20% - 它进一步降低了 F-TYPE 跑车的重心，进而提高了其性能和机 动性，同时带来了既独特又美观的可视碳效果。

6

最近，在为了扩大其产品范围

鲁塞尔欧洲新车评估规程) 的独立认

维复合材料以其轻盈的重量、良好

入了一种用于 F-TYPE Coupé 跑车

脂和天然漆符合捷豹的严格要求，

料。随着应用范围的日益扩大，它

而推出的许多创新成果中，捷豹引 的碳复合材料车顶。捷豹与高级复 合材料的开发、设计和制造商固瑞 特一起，紧密携手合作开发了这种

证。固瑞特确保在车顶中使用的树

暴露在紫外线下具有优异的耐变 黄性。

新型车顶 - 固瑞特是全球领先的汽

更快、更精益制造

的供应商。

已投资 600 万瑞士法郎，旨在实现

对齐的碳纤维斜纹组织，上面涂覆

新的冲压成型系统用于生产可视碳

车用 A 级复合材料组件垂直整合 这种新型车顶拥有美观、完美

了一层高档的深色天然漆，碳纤维 斜纹组织清晰可见。这是三种车顶 选项中最轻的一种：客户也可以选

择喷漆铝车顶 - 比几乎所有钢制车 顶都要轻 - 或全景玻璃车顶。

固瑞特销售经理 Ryan Müller

新型车顶的碳纤维外壳与内板

接合，共同打造出一种轻盈但刚硬 坚固的车顶结构。这种设计和材料

选择可以将汽车在侧翻过程中发生 铸板凹陷（变形和弯曲）、侧

杆入侵和头部受伤的风险降 到最低。在非常重要的车顶

复合材料车顶，它是对相对劳动密

次能为捷豹 F-TYPE 跑车提供这种

部件。

这种新型自动化、单个工具集

充测试，且通过了 Euro NCAP (布

提供种类广泛的复合纤维部件，这 新型碳复合材料车顶，令我们倍感 自豪。

化时间不超过 15 分钟 - 产生的废料 工程师 Luke McEwen 说：“新工 艺如此高效，使我们能够生产体积 更大的复合材料部件，且兼具经济 效益。碳复合材料车顶是我们迄今 为止生产的第一个具有装饰性的结 构组件，也是最大的冲压部件。这 也是我们生产的第一个透明镀膜、 非油漆涂层部件，碳复合材料车顶 的确是向前迈进了一大步。”

新型车顶已通过 PPAP (生产件

批准程序) 批准。PPAP 是汽车供应

量生产的要求，对碳复合材料车顶

安全模型、模拟与测试均进行了补

固瑞特一直为欧洲绝大多数

形状复杂、产量小的超豪华汽车零

后者在几年前建立，一般用于生产

印象深刻，碳纤维层压板仅遭受到 捷豹对固瑞特部件、耐撞性、

入到高档汽车市场。

的性能汽车制造商和其他汽车品牌

链中用于证明组件供应商开发出的

非常小的损坏。

的生产率和降低的成本，将更多、

集型、多工具集系统的一种补充，

强度测试中，超过 6 吨的重量

被施加在车顶的每一侧。结果令人

正如新型碳复合材料车顶所显

更大的碳复合材料可视结构组件引

也更少。固瑞特纽波特基地的高级

开发新型车顶

优势。

汽车行业用复合材料组件的量产。

种先前只用于小众超级跑车的技 作实现了这一目标。”

汽车制造商和车主希望显示的一大

示的那样，改进的制造工艺、高效

工艺的生产速度要快得多 - 完全固

术。固瑞特非常高兴与捷豹携手合

不再是一种隐藏的结构特征，而是

固瑞特在新的冲压成型系统中

说：“通过提供这种碳复合材料车 顶，捷豹为高档汽车市场引入了一

的刚度和耐久性击败了所有其他材

设计和生产过程可以满足客户对批 的批准始于 2015 年初。

碳复合材料的未来

凭借优异的性能和等级，碳纤 7

固瑞特专刊 N°16，2015 年 12 月

固瑞特 PVC 品牌的 全球可用性 固瑞特复合材料事业部扩大了 PVC 结构芯材在全球的可用性。固瑞特 PVC 品牌芯 材，GURIT® PVC 和 Gurit® PVCell™ 已在全球销售。 Maricell Longarone, Italy Magog, Canada

Qingdao / Tianjin, China

Auckland, New Zealand

8

在过去的一年里，通过它的

两个互补性 PVC 芯材系列 Gurit

®

PVCell™ 和 GURIT PVC，固瑞特 ®

可持续性的交货：固瑞特在新西兰 奥克兰、加拿大梅戈格、中国天津

及 Maricell 的基地一直保持最低水

的 PVC 基结构芯材实现了真正的全

平的 GURIT PVC 材料库存，同时

Maricell 公司签订有关 PVC 闭孔泡

产计划。此外，固瑞特在梅戈格、

球可用性。在固瑞特宣布与意大利

沫的排他性销售协议后一年，PVC

芯材 GURIT® PVC 和 Gurit® PVC HT

已行销全球，除了中国大陆地区。 与此同时，自 2009 年开始在中国 青岛制造的 PVC 基结构芯材 Gurit

®

固瑞特青岛基地密切管理自己的生 天津和奥克兰具备了必要的加工能 力，将这些基地作为当地的产品营 销和物流协调中心，便于灵活地响 应客户的需求。

PVCell™ 已正在进行后续研发计划。

……技术支持

固瑞特的芯材种类齐全，包

市场，在亚太地区和印度使用广

系列芯材制作了具体的产品指南，

Corecell™ 和 Gurit® G-PET™ 等，

应用。

的应用领域。除了定期检验所有产

这个系列产品首先进入的是风能 泛，现在已成功地用于工业和海洋

强大的物流和……

在货运合作伙伴的助力下，

固瑞特已经建立了一个强大的国 际网络，旨在确保提供高水平的 产品可用性与服务。在重要的物流

点设置区域库存可以保证稳定和

固 瑞 特 技 术 团 队为全部 PVC

括 Gurit ® Balsaflex™、Gurit ®

这些指南可用于支持所有主要客户

且有各种密度、外观和套件可供

品，固瑞特的技术团队也在持续开

芯材的补充。

发 Gurit PVCell™ 系列产品。 ®

选择。固瑞特的 PVC 材料是对

想要了解更多信息，请访问： www.gurit.com/structuralcores.aspx

9

固瑞特专刊 N°16，2015 年 11 月

全新风格的游艇设计 DNA Mercedes-Benz Style 设计的停泊于日内瓦湖畔的 46 英尺豪华游艇 这艘标新立异的机动游艇的一切都令人 耳目一新：一支由 Silver Arrows Marine (银箭航海) 公司组建的全新团队，成员

都是敢于挑战传统的航海爱好者。来 自 Mercedes-Benz Style 的设计师将最

出色的玛莎拉蒂跑车 DNA 用在游艇设计 上。造船工程师、工程与材料合作伙伴以

及新成立的造船公司 Group Carboman

SA 找了一种新方法，将激情的愿景转

化成新颖的开放式布局、多功能船舶 概念，旨在满足未来游艇主人的所有 愿望。 10

设计计划不只是为了创造一艘前所未有的游艇。

我们的目标是为未来游艇主人的精致需求寻求永恒的 答案。这艘长 14 米、性能良好的游艇被誉为 Silver

Arrows of the Sea (海洋银箭)，它体现了一种独特的

开放式布局设计理念，将室内和室外无缝接合，客厅 可变换成一个延伸至水面之上的遮阳阳台、一间豪华 餐厅或一间时尚主舱。舒适的有机形状、优质的内饰 材料和高科技构造理念，打造出这艘令人叹为观止的 ARROW460 游艇。

固瑞特高级设计工程师 Steve Shaw 与我们分享

了参与该项目的全体人员的创造激情：“将汽车 DNA 设计元素用于船舶，将所有难以置信的风格理念变 成现实，包括许多创新性工程。”最突出的结构方

面的挑战包括没有支撑的大跨度拱顶，它激发了奔驰

S-Class 轿车的设计灵感。侧窗可以完全降低到曲形船

体中，前挡风玻璃抬起，使客厅屋顶变成天窗，实现 了开放式游艇布局的无缝扩展，变成一个大型豪华

水上阳台。“连续拱形结构的设计方案可确保船顶稳 定，在任何负载情况下都不会使有机形状的窗户产生 弯曲或压力。与此同时，它可为客厅提供最大的顶部 空间，”Steve 说。

客厅还拥有各种功能特征，需要采用一些新颖的

结构方法。“对于客厅，我们最主要的想法是要保持 其整洁和开放。同时，它还要能够瞬间变身为一间豪

减轻重量，还有利于纵倾角，抬高船尾。总的来说，

计的透视图时，您将最能体会我们所面临的挑战。一

碱玻璃纤维预浸料进行建造。SparPreg™ 600 预浸料

华餐厅或一间华丽的主舱。当您看着一个未来室内设 张桌子可以从固体舱壁中拉出，没有任何支撑地悬在 磨砂真皮沙发上方。又或者，沙发之间的间隙由另一 个无支撑的拉出式床铺连接，瞬间变成一张舒适的主 人床。”

关于拉出式设计：从船尾滑出的大型游泳和跳水

平台也需要精制的结构模型来支撑具体的负载状况，

游艇采用固瑞特的单面 SPRINT™ ST94 碳纤维和无

用于单向增强。层压板的富树脂层紧挨芯材使用，以 确保良好的附着力。为了将组件粘接到游艇上，采用 标准双斜纹 600 克织物制成的手工制作环氧预浸料。 除了 Soric 芯材，还使用了不同密度 (M80 / M100 / M200) 的 Gurit® Corecell™ M 泡沫芯材。

需要特别关注的其他工程设计区域还有电机室和

如几个人站在跳水平台上或同时从平台上跳入水中。

锚室。由于游艇的船首十分纤细，空间很有限。“这

空间。“支撑平台的空间是有限的，尤其是我们还需

它承受来自抛锚机构的垂直载荷，并使之沿干舷部的

当收起来时，跳水平台占据了开放式船尾下方的大量 要为艇舵和螺旋桨提供足够的支撑，”Steve 解释说。

将玛莎拉蒂跑车 DNA 引用到游艇设计上，船体上

几乎看不到平面区域。船舷从劈波斩浪的精美船首有 机延伸出来，连接至接触船尾吃水线的优雅弧形脊。 我们对 1:1 比例的游艇原型进行加强测试，并进行计

算流体动力学 (CFD) 计算，帮助确定最佳的游艇形

状。“考虑到游艇的有机形状及其外观风格决定的功 能特征，也为了让未来的舵手能够称心如意地驾驶， 我们建议采用耐用的组合复合材料，一方面，这有助

里的解决方案依赖于一个非常强固的复合材料舱壁， 内层垂直切变。这个部位的舱壁应尽可能厚，确保载 荷分布在尽可能大的区域，从而最小化应力集中，最 大程度地减少额外的加强力和重量。侧向载荷由舱壁 接合法兰下方的紧密贴合板承担，舱壁接合法兰反过 来将剪切方向上的载荷传递给垂直舱壁。各种大舱口 也采用复合材料解决方案，如覆盖大部分驾驶舱地板 的舱口。这可减轻游艇重量，便于通往下面的发动机 舱，同时最大化发动机舱的可用空间。

游艇将分 4 个主要的模块进行建造，即船体、甲

于在强固性和密度之间实现良好的平衡，另一方面，

板、室内天花板和艉板平台。内部结构由单独组件建

充说。

均不在游艇上而是在一个平台上制造。这包括所有纵

也使游艇在撞到水中浮木时可自修复偏转，”Steve 补

我们也非常重视生产高品质、生产友好型零部

件，以确保未来的游艇能以最高效的方式进行组装。

造而成，且为了简单化和效率起见，所有单独组件 骨、舱壁和锚结构。

Silver Arrows Marine 的这艘豪华机动游艇目前正由

由于游艇的重量如此关键，我们竭尽全力减轻游艇的

世界领先的瑞士赛艇制造商建造。“在两届 America’s

平台。沐浴平台位于游艇的尾部末端，这不仅有利于

凡尔纳杯赛) 上大放异彩的 Group Carboman SA 是我

重量。因此决定使用 SPRINT™ ST 94 碳纤维制造沐浴

Cup (美洲杯帆船赛) 和五届 Jules Verne Trophy (儒勒

11

固瑞特专刊 N°16, 2015 年 12 月

们完美的制造商，”Silver Arrows Marine Ltd 董 事长 Ron Gibbs 说。Groupe Carboman SA 是法国

安全

Multiplast SAS 公司与瑞士 Décision SA 公司重组合

并后的新名称，这是两家从事复合材料赛船建造的知 名企业。合作多年后，这两家公司于 2014 年 1 月合

200 吨

并，形成这家新的工业集团。Groupe Carboman 商务 经理 Bertrand Cardis 说：“建造这样一艘与众不同

的 ARROW460 游艇是我们的巨大荣耀，也是一大挑

战，但我们必将全力以赴，充满信心地迎接最大的技 术挑战。

“借助 Groupe Carboman 的专业知识、优良品

质和至臻至善的工作态度，Silver Arrow 必将独一无

二。”对于 Silver Arrows Marine 及其设计合作伙伴 Mercedes-Benz Style 而言，Groupe Carboman 的协作

和固瑞特提供的材料规格，成了他们愿望拼图上最后 关键的一块。它体现了他们长久以来的愿望，那就是 打造一艘在市场上标新立异的奢华游艇。仅在初始草 图完成后一年，最终的外观和内饰设计模型，14 米长 的 ARROW460 – Granturismo，于 2013 年 9 月在摩纳

哥游艇展上被 Mercedes-Benz Style 揭开了面纱。 ARROW460 游艇计划于 2015 年下水。

随着风力发电机变得越来越大，功率越来越强，用 于制造风机叶片的模具也越来越大。随着生产车间

的扩大，固瑞特工具事业部现在能够制造长度达 100 米的模具。2014 年固瑞特生产的最长模具几乎

达到了这一规模，它是一个用于生产 88 米长风机叶 片的模具。一个真正巨大的庞然大物！

12

全翻转

吨重量

作非常流畅，只需要七到十一分钟的时间。一个控制

系统用于监控整个操作过程，确保这一昂贵的工具在 任何方向都不发生扭曲。最重要的是，最后的闭合动 作是非常缓慢的，且在最后 120 毫米完全垂直，以允 许自由浮动的上模能够完美地与下模对齐。

想要了解更多信息，请访问： www.url-example.com/watch-video.html

三种翻转系统控制不同长度的模具

258 系列

风力发电机的模具由两个半壳体组成，它们并排

布置，复合材料可以很容易地铺设到两个半壳体中， 并在其中压实和固化。最后，将中心翼梁和两个半壳 体进行组装。这需要将两个半壳体闭合，使它们安全 地接合在一起形成一个完整的叶片。为了能够安全地 移动这个当今又长又重的模具的上模，使其精确地与 其下模接合，固瑞特开发了一个已获得认可的新型大 型翻转系统。

固瑞特工具事业部工程师 (太仓) Lu Jialin 解释

200 系列 160 系列

长 160 系列 200 系列 258 系列

达 50 米 达 60 米 达 100 米

高

说：“世界上超过 250 多个模具使用固瑞特获得认可

4m

设计用于处理长达 75 米的叶片模具。随着完美的新

3m

操作长度超过 75 米的模具。”258 翻转系统的金属臂

2m

重量。“258 系列具有五至十个铰链臂，可以很容易

1m

的 160 和 200 翻转系统进行操作。这两个翻转系统

258 翻转系统的问世，现在我们也能够安全且精确地 尺寸是小型 200 系列的两倍，能够处理 15 到 20 吨的 处理高度超过六米的模具，具体取决于模具的长度和

重量。每个铰链臂的最大转矩是 750 千牛米。闭模操 13

固瑞特专刊 N°16，2015 年 12 月

固瑞特支持学生 方程式大赛 UPV 备战第二个赛季

固瑞特 (西班牙) 支持瓦伦西亚理工大学 (UPV) 的学生

参加学生方程式大赛 (FS)。FS 是由 SAE International

(美国汽车工程师学会) 主办的全球汽车大赛，参赛选 手都是来自世界各地的学生团队。目前欧洲采用的

赛车方案是在 1998 年制定，由机械工程师协会负责

运行。在行业业和知名工程师如赞助人 Ross Brawn OBE 的支持下，本项赛事旨在激发和培养富有进取心 和创新精神的年轻工程师。

14

UPV 团队由 32 名主攻工程设计

或工业工程专业的学生组成。他

们在其教授 Juan Antonio Garcia Manrique 的鼓励下参与了本项赛 事。经过两年的艰辛努力之后，该

团队在 2014 年首次参加了两场比 赛：德国霍根海姆赛道比赛，共有

超过 115 个团队参赛，2 万多观众 观看；和巴塞罗那蒙特梅洛比赛。

每场比赛都包括全套静态事件 (包括

判断设计、成本、可持续性、商务

演示、技术和安全检查，以及倾 斜、刹车和噪声测试)，和动态测试 (如试车滑 [图 8] 、冲刺、加速、耐 力和燃料经济性)。

霍根海姆赛道上的最佳新秀

在霍根海姆赛道上，UPV 团队

新秀团队而言，将单体设计和空

项目赞助商，同时也付出了大量辛

布为最轻的西班牙赛车，并从 155

实难能可贵。然而不幸的是，在耐

年。但是，他们最终取得了优异的

的赛车以仅 223 公斤的重 量 被 宣

个参赛队中脱颖而出，成为最佳新

气动力学装置融为一体是首创，确 力测试中后悬吊系统故障让该团队

秀。在霍根海姆赛道的加速测试

无缘跻身 51 支团队的前十名。无论

单体结构排气管变得非常热，他们

个赛季的比赛，并且已经有了一定

中，UPV 团队用固瑞特材料制成的 因此没有参加当天的比赛。回来后 他们对赛车进行了进一步的改进。

如何，FSUPV 团队正全力专注于下 的设计改进思路。

在 2014 年赛季蒙特梅洛站的最后

以优异的成绩结束第一个赛季

的意大利、德国和西班牙团队，在

FSUPV 团队在第一个赛季中取得的

固、重量优化且颇具挑战性的设计

有组建了一支伟大的团队。他们获

一场比赛中，FSUPV 力压状态最佳 各项测试中一路领先。赛车的坚 让裁判们备感惊讶，因为对于一支

UPV 校长 Francisco Mora 对

成绩感到非常高兴：“他们从无到

苦的劳动。第一年总是最艰难的一 成绩！”固瑞特 (西班牙) 在碳纤维 单体结构建造方面为这支年轻热情 的团队提供了材料和制造建议。祝 愿这支团队一切顺利！

想要了解更多信息，请访问： www.youtube.com/watch? v=kUoa_xUd_s0

得了所有必需的技术技能，找到了 15

固瑞特专刊 N°16, 2015 年 12 月

可再利用

运输设备，优势显著 2014 年，全球大约制造了 75,000 个风机叶片和 80,000

个塔节段。组件的高周转率意味着风力发电机制造商正 迫切希望有高品质、低成本、制造时间短的运输设备， 以便及时安全地将风力发电机运送至目的地。固瑞特针 对这一需求已有备而来。

风能是生产可再生电力的一种日益

增长的来源，预期未来五年制造 的风机叶片和塔架数量将会不断增 加。此外，大多数这些组件都将运

往海外目的地。考虑到风力发电 机不同部件的长度、庞大体积和价 值，安全运输显得至关重要。

基于现有的能力 5 ISO 817

固瑞特具有公认

的制造高品质金属产 品的业绩记录，如风 机叶片模架、夹具和

EN

10 9 0 - 1

翻转系统。如今，固

瑞特制造出新系列金

属结构产品 (MSP)，进一

步扩大了其业务范围。固瑞特自

主设计和制造团队不仅能够根据客 户的设计制造机架，还开发出通用 设计，可修改用于不同尺寸的叶片 和塔架。

16

固瑞特金属结构产品的制造基

就像风力发电机组件自身一

地位于中国太仓工厂。因此，与其

样，运输设备也会暴露于恶劣的环

可比拟的优势，如交货时间短，极

过度湿气。如果运输架暴露在外且

竞争对手相比，MSP 业务有着不

具竞争力的材料和劳动力成本。此 外，固瑞特旨在进一步提高 MSP 品

为了增加运输设备的附加价

境条件下，例如强风、高盐度和

值，固瑞特计划提供维修和服务合

无人维护，这些因素将是非常有害

过的运输设备的完整性。其明确

的。因此，固瑞特 MSP 提供一系

质，MSP 目前是根据 ISO 5817 焊

列可能的表面处理，包括镀锌和涂

的 EN 1090-1 制造质量标准。

承受整个使用周期中所面临的环境

接质量制造的，后续将会达到重要

可再利用性

漆，确保运输设备足够强固，能够

同，这将包括无损评估以检查使用

目标是延长运输设备的连续使用

寿命。

挑战。

“干得好，老兄！” 去年年底，在一个晚宴上，

在业余时间，Martin 一直积极

Yachting New Zealand 给固瑞特

参与国家级和国际级龙骨船的官方

一个大奖，奖励他在过去十年为

的安全事宜。他还亲自参与全球性

设计工程师 Martin Hannon 颁发了 帆船运动所作出的贡献。Yachting

New Zealand 是新西兰帆船运动

的管理机构。该机构旨在支持培 养初级至精英级的水手，并指派 教练对他们进行全程指导培训。

测量和评级，并负责近海帆船赛事 的帆船比赛。例如，今年，他第十 次参加了悉尼至霍巴特帆船大赛。

一般情况下，Martin 都驾驶固瑞特 参与设计并提供材料的帆船参加比

这十次参赛中，他有六次通过了全

特的非正式“碰撞测试假人”。在

次帆船断成了两半 (但谢天谢地没有

赛。事实上，Martin 可以说是固瑞

程，其他几次成绩则不太理想：一

沉没)，其他三次桅杆断了。一次在 比赛中段，遇上风暴，Martin 的帆 装倒塌，主办方不得不派出直升飞 机营救他，他和其他六个人还因此 受了伤。对于那些不熟悉悉尼至霍 巴特帆船大赛的人而言，这被视为 最艰难的海洋帆船赛之一 - 无论对

人还是对机器而言。这一赛事把帆 船运动的极限推向了极限。

17

固瑞特专刊 N°16, 2015 年 12 月

材料安全 核心数据

汽车行业一直以来都有着严格规定和高

时候都更关注组件应变和性能的测量准确性，特别是

需求增加，对这些材料的了解也上升到 了一个新的水平。固瑞特持续投资最先

最小力和最大力定义的失效行为

为汽车市场提供高品质的复合材料解决

害的关键要素。在许多复合材料设计领域，结构工程

品质标准，随着汽车行业对复合材料的

失效情况下的应变和温度不断升高情况下的性能。

“能够精确表征板层在每个方向上从最初到最

进的设备来提高专业知识和能力，旨在

终失效过程中的特性，是准确模拟车辆碰撞中发生伤

方案。

师采用开始失效时的强度作为可接受的强度标准。因

复合材料设计给汽车行业带来了重大利好。二氧

化碳减排目标促使汽车行业寻求更高效、更轻盈的解 决方案。复合材料也赋予设计师更大的设计灵活性， 鼓励他们创新。固瑞特的产品供应日益广泛，从开模 法制造的标准 GBS 材料组件到新的冲压成型技术制造

的组件，应有尽有。从结构组件到 A 级表面和装饰性

碳纤维外观，现在设计师有更多选择，可交付设计新 颖且更轻、更强固、更具成本效益的组件。

收集可靠的机械强度和刚度数据

为了提高设计效率，工程师必须能够预测复合材

料层压板的性能。在设计阶段，获得可靠的组件数据 是至关重要的，这允许在进行费用昂贵的组件测试之 前，利用计算机模型评估组合材料的性能。

固瑞特机械测试小组 (英国) 自 1997 年开始就为客

户和工程师提供这类数据。几年来，该实验室 (过去 15

年已获得 GL 认证) 的测试需求已逐渐上升。2010 年，

实验室开始实行两班工作制。平均每周进行 500 多项

测试。最近，实验室刚刚为完成测试第 5 万套样品举 行了庆祝仪式，合计至少进行了 30 万个单项测试。由

于固瑞特特别关注复合材料在汽车和赛车中的应用， 这也增加了测试的复杂性。现在，设计师比以往任何 18

此，对于材料测试，只需要知道开始开裂时层压板的 应变。机械伸长计已经被证明足以测试材料的应变。

“然而，对于碰撞模拟，不仅要知道结构断裂时

投资了一种非接触式伸长计技术。这种技术理想地平

这是非常重要的。如果车身的某个部分太强固，它将

测量应变的要求。典型的非接触式伸长计采用的是光

能够承受的最小力，还要知道它能够承受的最大力， 不会在受控模式下失效并吸收能量，而是将不可接受 的强大力量转移给结构的其余部分。这可能会损坏乘 客的安全空间，或在碰撞过程中使行人和人员承受非 常高的 G 力。大部分能量都在材料击穿的最后阶段被

吸收。因此，工程师在设计安全车辆时必须要了解材 料从开始裂解到完全损毁过程中的失效行为”，固瑞

衡了现代高产量测试需求与从开始至失效过程中精确 学系统，可以利用复杂的图像分析算法监测试样表面 散斑图案的变化。一般情况下，散斑图案是通过在试 样表面喷涂黑色和白色漆料形成的。但是，固瑞特选 择的系统结合使用光学系统和投射激光图案，不需要 准备试样。

特 (英国) 高级工程师 Luke McEwen 解释说。

利用非接触式光学伸长计进行碰撞模拟

来测量位移。伸长计测量速度快，容易使用，但在试

在其表面产生一个散斑图案。当对试样施加负载时，

以不必取下，但价格昂贵且资源有限，因为每个试样

据两张连续记录的图像之间的位移来计算试样产生的

传统技术采用夹式伸长计或粘在试样上的应变计

样失效前必须取下以免损坏。应变计在材料失效前可 至少需要两个应变计，且需准确粘合在试样上。这两 种方法也受到温度的限制。为了解决应变测量和高温 测试的难题，满足不断增长的测试需求，固瑞特最近

使用 Zwick LaserXtens 系统，用激光照射试样，

虚拟标线产生位移，评价窗口被更新。LaserXtens 根

应变。采用一个背光源采集试样的第二个轮廓图像。 这个图像用于测量试样从测试开始至失效过程中的宽 度变化，以精确测量泊松比和面内剪切应变。这个系 统不仅具有高吞吐量，而且可以快速、有效地测量多 批量试样，给予数据建模更多的统计数据支持。

“我们可以很容易地测定层压板从测试开始至最

终失效过程中每层材料的完整应力-应变关系。此外，

由于可以在多个方向同时测量应变，我们还可以了解 高应变水平下的泊松比和剪切模量变化。有趣的是， 虽然碳纤维在张紧时强度最大，但在压缩和剪切条件 下，它表现出以树脂为主导的失效模式，这是测定碰 撞过程中能量被吸收的关键要素，因为材料表现出类 似于金属屈服的延性行为。对于整个材料屈服过程， 光学伸长计测量面内剪切刚度和强度的准确度要远远 高于机械伸长计”，Luke 总结了这种新测试工具的优

势。更简单地说，由于能够表征车身中所有不同复合 材料的完整破坏行为，固瑞特现在可以更有信心、更 准确地模拟碰撞事故的结果，从而提高安装固瑞特复 合组件的车辆的安全性。

19

固瑞特专刊 N°16，2015 年 12 月

与纤维粘合在一起并在不同纤维之间转移负载后，情 况会更加复杂。树脂基体有自己的膨胀系数，且与纤 维显著不同。此外，树脂基体在制造过程中的表现也 不同。当固化时，它从液态转为化固态，这将诱导体 积收缩。制造具有所需工程强度和刚度的车身板件， 并具有 A 级表面光洁度，同时要避免板材变形，将是 一个巨大的挑战。

CTE 的情况如何？

双金属片的功能性是利用了热膨胀系数 (CTE) 之

间的不匹配性。没有这一点，我们的水壶就不知道什 么时候应该关掉。这种类型的变形自有其用途，但一 般是不理想的，尤其用在具有严格尺寸公差的车身板 件中时，用在这些层压板中的复合材料具有高度的各 向异性。碳纤维具有极低的 CTE，而环氧树脂和玻璃 纤维的 CET 比碳纤维高几个数量级。

平衡层压板属性以避免其变形是至关重要的，但

在某些情况下却是不可能的 - 在这种情况下，需要专门

制造超出部件尺寸范围的工具，来说明释放状态下部

高温测试温度可高达 300℃

高温测试温度已从最高 150℃ 增加至 250℃，

未来甚至可能增加到 300℃。试验室和 LaserXtens 系统的设计可确保维持材料在高温条件下的非接触

件已知的变形行为。CET 和尺寸稳定性的测量是设计

层压板结构的另一个关键属性。固瑞特在纽波特的材 料测试工厂已经采购了一台 TA Instrument Q400M 热 机械分析仪 (TMA)，用于测量 CTE 和位移。

TMA 仪器由一个烘箱构成，烘箱中有一个样品底

式应变能力。新型 Zwick Red Z250 测试架将负载能力

座用于置放小样品。一个能够测量 15 纳米变形 (比头

避免试样滑移。这又显著提高了固瑞特的技术能力和

是采用石英精密制造而成，因为它具有较低的 CTE。

从 100 增加到 150 千牛，一套新型螺丝和楔形夹可 产能。

尺寸稳定性和 A 级表面光洁度

发丝细 1000 倍) 的探头与样品的顶面接触。内部组件都

然后将样品加热并测量相应的变形。CTE 通常是指材 料在每度温度下每米发生的变形量，单位为微米。

热固性材料有多个 CTE，让情况变得复杂。在玻

机械测试允许固瑞特建模和设计未来的轻量级组

璃化转变温度 (Tg) 下，固化的热固性材料迅速从玻璃

组件需要考虑的唯一的问题。与金属不同，复合材料

子更加活跃。它们不熔化，是因为它们结合在一起，

件。然而，事实上，强度和刚度并不是设计复合材料 是各向异性材料，在不同方向具有不同的属性，这取 决于纤维的取向和类型 (玻璃 / 碳) 及织物的织法。因

此，当复合材料在使用和制造过程中暴露于不同的温 度下时，也会有不同的膨胀率和收缩率。在树脂基体

20

态变化到橡胶态。超过 Tg 温度后，热固性材料中的分

但附加的自由体积允许聚合物链围绕它们自身旋转。 这种额外的分子运动将转化为更大的膨胀和更高的

CTE。在 TMA 中进行一次扫描可以确定 Tg 以及 Tg 前 后的 CTE。

ment translates into more expansion and a higher CTE. A single scan in the TMA can determine Tg as well as the CTE before and after this event.

解决重叠、可逆和不可逆现象 Resolving overlaying, reversible and nonreversible phenomena 简单吗？当然不是。环氧树脂是热固性塑料，热 Simple?

– well not really. Epoxies are thermosets and 固性塑料具有另一个重要的尺寸变化 - 固化收缩。未 thermosets undergo another important dimensional 反应分子之间的距离比反应分子之间的键长度更长。 change – cure shrinkage. The distance between unre反应时，分子更加靠近，所以材料会出现相应的体积 acted molecules is greater than the length of the bond 缩小。 between reacted molecules. On reaction, the molecules为了完全固化，环氧树脂层压材料通常需要在相 are drawn closer together and there is a corresponding reduction in volume. 对较高的温度下进行额外的后固化。样品中有残余的 To fully cure an epoxy laminate often requires ad固化反应性并不少见。残余固化在 试验中表现为 ditional post cure at relatively high TMA temperatures.

It is 材料收缩。在现实中，因为热膨胀和固化收缩之间存 not uncommon for there to be residual cure reactivity left available in a sample. This residual cure would 在冲突效应，又由于玻璃化转变温度，所有事件都在 manifest itself in the TMA trace as a shrinkage event.

CTE 的变化点附近发生，非常复杂。 In reality, because there are conflicting effects of ther中的“M”可以解决这个 mal 值得庆幸的是，Q400M expansion and cure shrinkage, all occurring 复杂的问题。M around the point 代表“调制”，它允许我们解决这些 of a change in CTE due to the glass transition temperature, it is as it sounds – complicat重叠事件。简单地说，调制能够从不可逆事件中分离 ed. 出可逆事件。 CTE 是一个可逆事件 - 如果我们加热、冷却和再

加热一个试样，它也将膨胀、收缩和再膨胀。Tg 也是

behaviour of the materials on a macroscopic and component scale during the manufacturing process. Such

Legende – Xerest quassi blab idest omnimol oreprem eaque velenimi. Xerest quassi blab idest.

21

一个可逆事件 – 在玻璃化转变温度上下循环加热和冷

却一个材料，它将相应地变成橡胶态、玻璃态、然后 再橡胶态。固化收缩则是一个不可逆事件 - 一旦材料固 化，发生收缩，就再也不会重复固化收缩了。

在一个调制 TMA 试验中，我们通过正常动态扫描

来加热材料，例如以 1℃ / 分钟的加热速度从 25℃ 加

热至 200℃，但是我们在潜在的升温斜率上叠加一个 +/-5°的温度调制。这种调制能够从不可逆事件中捕获 可逆事件，从而将它们分离。

结果显示为三条曲线：整体尺寸变化，可逆 CTE

和 Tg，不可逆固化收缩。了解这些材料现象对于理解

宏观上的材料行为和制造过程中的组件变化是至关重 要的。

21

固瑞特专刊 N°16，2015 年 12 月

时光倒流之进化之旅 先进的固瑞特材料被用于创建一

个特定地点的雕塑，让参观者重返

苏格兰海岸线被热带雨林覆盖的时光 亿万年前，苏格兰东洛

锡安海岸线被一片热带雨林覆

盖着。古老的鳞木树高达 30 米，

仿佛直达飘渺的天际。如今，这些

生物早已不复存在，徒留一片萧条，只

在石灰岩中留下醒目的圆形根块，让

人浮想联翩，当初这里是怎样一片 郁郁葱葱的景象。苏格兰艺术家

Hannah Imlach 在邓巴与 North Lights Arts 进行的一次研究 旅行和会议中，研究了这

里的遗址、历史以及自 然。Hannah Imlach 的

22

艺术实践关注人类与景观和

自然元素的融合并时常纳入过

去和/或未来的景观场景。她希

望创建特定地点的瞬态雕塑来强化

人们的感官体验。所以，Whitesands Beach 与 Barns Ness Lighthouse 之 间令人惊讶的保存完好的地质景 观激起了她的极大兴趣：“这 里的景观传递着当初形成时 的信息，让我们不禁发出 深刻的时间思考”。最 终，她在地质学家 Fiona McGibbon、Robert

亦然，他们会发现，只要选择了正

“我创造了这座雕塑，它漂浮在巨 大鳞木曾经生长的地方，为鳞木的 后代提供了一个与祖先交汇的稍纵 即逝的地点。” Blackhall (Miles of Fossil Plants) 和

像是树干的横截面，铰接组件在水

特定地点的雕塑 Hexagonal Island

在盛满淡水的小袋中，置于雕塑内

固瑞特的参与帮助下，建造了这座 Host。固瑞特作为供应商提供轻木 和环氧树脂。

面移动。多棵幼小的水韭植物生长 部，备受保护。”

Hannah 也研究用于建造雕塑的

“我的雕塑坐落在一个碗状

各种材料：“雕塑由 24 个正三角形

块化石。除了这些像红树一般的

形。固瑞特提供的复合材料样品的

岩石中，岩石想必是古老鳞木的根 巨大树木的化石遗迹，腕足类、海 百合类、珊瑚和三叶虫等的化石遗

迹在这片海岸线的延长线上也依稀 可见。”

Hannah 的研究重点集中在将我

们与这些生物相连接的时间和景观 尺度上，以及鳞木的演化。

“我发现鳞木仅存的后代已

经进化成一种小型淡水植物，称 为 Lake Quillwort (湖泊水韭) 或 Isoetes Lacustris (水韭)，通常生长 于南尤伊斯特岛等地的高山湖泊。 经过 2000 万年的演化，这种物种

几乎改头换面，从当初创造迷人景 观的参天大树变成如今的小型水生 植物。

作为鼓励地质调查和勘探的

连接点，我创造了这座雕塑，它漂 浮在巨大鳞木曾经生长的地方，为 鳞木的后代提供了一个与祖先交汇 的稍纵即逝的地点。浮动的轻木就

组件铰接在一起，形成一个六边 浮力和可雕塑性，令我印象深刻。 仅靠一个人的努力，恐怕难以找到 这种特种材料。”

固瑞特 (英国) 的 Martin Armstrong

给 Hannah 提供了一些技术建议。

“与艺术家一起工作总是很有趣， 与我们经常一起工作的工程师、工 匠和分销商相比，艺术家在选择材

确的复合材料或方法，那些他们原 以为耗时且困难重重的方法其实很 容易实现。

“对于雕塑的尺寸和造型以

及它在随风和潮汐波动的水面上的

移动方式，Hannah 有着清晰的思 路。所以，接下来就该我提出正确 的问题了，不仅仅是雕塑的尺寸， 还有它给人的感觉。首先，我们谈

到结构芯材。当我告诉 Hannah， 固瑞特不仅制造泡沫芯材，而且还

提供端纹轻木时，讨论转到一个 新的方向：轻木的可视颗粒结构 与雕塑的意义和预期位置完美契 合 (让人联想起古老鳞木的树干)。 Hannah 决定使用轻木后，我推荐了 一些合适的材料，这些材料可以密

封防水，并有助于雕塑在运输、 安装以及固定到现场过程中免遭 损坏。

想要了解更多信息，请访问： www.hannahimlach.com

料方面考虑的优先问题完全不同。 与他们合作往往需要花费更多的时 间，因为艺术家对最终的产品通常 没有固定概念，他们更可能关注材 料或与之工作的媒介的特征，或他 们即将应用的方法。艺术家通常对 复合材料知之甚少，他们缺乏具体 的词汇来表达材料特征，这可能会 延缓工作过程。但这同时也给予我 们更多交流想法的机会，我向他们 解释各种材料选项，以及他们原以 为很容易的方法所存在的局限性， 我们一起携手努力实现目标。反之 23

固瑞特专刊 N°16，2015 年 12 月

全天 候不 间断 工作 当需要远离海岸执行海上工作时, RENUVO™ 和进入平台将是最佳的组合。在工作日的白天和黑夜， Rotos360 团队平均每 4 小时完成一项修补工作 速度几乎是标准业绩 的两倍。此外，还能执行更多的 检查工作！

24

风机叶片服务公司 Rotos 360 采用固瑞 特 RENUVO™ UV 固化修复体系来减少

叶片的维护成本，显著节省了海上风力 发电机的运行成本。得益于 RENUVO™

扩大的温度应用范围，维修工作可全天 候展开。

无论风力发电机的叶片如何精心制造，在雨水、

冰雪和大气尘埃的长年侵蚀下，其前缘都会遭受腐

蚀。单个的损坏虽然微不足道，但日积月累，不计其 数的碰撞最终还是会磨损叶片表面，暴露下层的复合

行修理是非常昂贵的，但如果损坏已经发展到影响叶 片结构完整性的程度，这可能是唯一的办法。另一种 方法是让绳索工人用绳索从机舱下降到叶片上进行维 修。这是一项需要娴熟技术的艰巨工作。由于采用电 动工具，工作范围可能具有内在局限性，而且修理质 量也难以控制。

对于陆上风力发电机的修理，已经开发了一种悬

吊式进入平台。它的工作原理如同窗户清洁工人的吊 篮。该平台使用电动绞车攀爬到连接在机舱中的钢索 上。然而，直到去年，还没有一个人能够在海上风力 发电机上成功部署和使用悬吊式进入平台。

Rotos 360 公司在英国技术战略委员会的资助下，

材料。

与悬吊式进入平台制造商 Käufer GmbH 合作，将悬吊

平稳空气流，减少风力发电机产生的功率。一旦侵蚀

甲板上，成功地证明了该平台的有效性和安全性。去

侵蚀会使叶片形成不规则表面，扰乱流经叶片的

开始，损坏会以加速度累积扩大。如果不加以控制， 侵蚀会造成叶片进水，产生冰损伤，最终导致叶片结 构损坏。

修复侵蚀的唯一方法是，在损坏更严重之前磨

去损坏的表面材料，并用填料进行修补。如果修补及

式进入平台部署在海上风力发电机使用的服务船只的 年夏天，Rotos 360 公司承接了一个海上风电场运营商 的叶片检查和维修项目，使用的就是这个平台。

宽温度窗和快速 UV 固化

叶片维修工作中的一个关键要素是使用固瑞特的

时，叶片几乎可以在几个小时之内修缮如新。

Renuvo UV 固化叶片修复体系，用 Renuvo MPS 膏

悬吊式进入平台

理，无需混合或手工浸渍。一种新型手持式 8 W/cm

实施这项重要维修工作的一个挑战是如何进入海

上风力发电机的叶片。

使用一个自升式浮吊拆下叶片，送至修理场进

和预浸料代替旧式的湿压膜法。Renuvo 材料很容易处

sq 紫外灯套件尤其适合在该平台上使用。这种灯套件 采用 Phoseon Firefly 风冷固态 LED 灯，拥有耐冲击 外壳。

25

固瑞特专刊 N°16，2015 年 12 月

紫外灯的快速固化允许修复材料在几分钟内便能

置进入平台大约需要 2 小时的时间。然后，可以开始

这允许维修人员可以立即转往下一个维修区域。修理

叶片检查和维修完毕。然后将平台收回到维修船的甲

可靠地固化，而传统的双组分体系则需要几个小时。 工作能够快速完成，风力发电机也可以更快地重新投 入运行，从而减少了停机时间，增加了产生的功率。

全天 24 小时每班 12 小时的维修工作，直到所有三个 板上，转往下一个风力发电机。

Rotos 360 公司使用 Renuvo 维修海上风机叶片已

与此同时，维修团队可以转往下一个风力发电机，从

经获得了 DNV-GL 认证。这一认证覆盖维修工作的方

Renuvo 的温度应用范围为 5～30℃，可耐受高达

补材料的应用和固化、到最后的打磨和喷漆。每个阶

而最大化地利用维修资产，包括进入平台和支援船。

90% 的相对湿度。与许多其他修复体系相比，可在更

低的温度下使用，将维修气候窗延伸到春秋季的更低 温度，且无需额外加热。

进入平台上安装有照明灯，在温度较低的时候，

方面面，从材料的储存和处理、适当的维修准备、修 段有一个质量控制过程，且记录数据和拍摄照片。维 修技师均需要接受 Renuvo 修复体系和悬吊式进入平 台的专门使用培训。

Rotos 360 公司现在已拥有一整套成熟的使用

维修团队甚至可以通宵轮班工作。这可最大化维修

Renuvo 修复材料进行海上风机叶片检查和维修的程序。

候窗。

团队。基于 Renuvo 的检查和维修程序可最优化海上作

团队的生产效率和资产利用率，充分利用紧迫的气

从维修船到达到开始第一项检查和维修工作，设

26

每只维修船可部署多达 4 个悬吊式进入平台和 8 个维修 业的宝贵时间，提高生产效率并降低运行成本。

海上工作日程表 早晨 06:30，正常的一天开始了，首先进行的是

工作前安全会议，主要强调当天的维修活动和安全 事项。维修船利用 Digital Positioning（数字定位

系统）到达风力发电机的位置，将驱动传输系统的 陀螺稳定“Amplemann walk”系统部署到风力发 电机上。07:00，夜班维修团队返回船只，简短报

告后，白班维修团队出发。然后，实施所有安全检 查，核对工具和材料清单。接下来，从尖端开始对 叶片进行检查，记录每一个损坏处。损坏修复工作 立即开始。打磨出凝胶涂层裂纹，用 Renuvo MPS

膏修补，几秒钟内即可固化。打磨出层压材料中的 更大损坏处，将损坏处的大小用无线电发送给地面 - 或者维修船 - 船员裁剪出补片，在加热和真空条

件下将其预固化。然后，维修团队收集补片，放置 在损坏处并固化。固化只需要几分钟，然后直接对 修补处进行打磨和喷漆，无需任何准备工作。一旦 修理工作完成后，进入平台移到下一个损坏区域， 再次重复维修过程。一个叶片修理完成后，降低并

想要了解更多信息，请访问： www.rotos360.co.uk

固定进入平台，使该叶片释放并旋转，直到下一个 叶片转上来，然后将其固定，从尖端开始对其进行 维修工作。检查工作一直持续到晚上 7:00，然后维

修船再次驶进来，将白班维修团队带走，将夜班维 修团队送进来。完成整个风力发电机的叶片检查和 维修工作需要数天时间。之后，进入平台被收回 到维修船的甲板上，并转往下一个风力发电机处。

27

固瑞特专刊 N°16，2015 年 11 月

重建之中的 Super-Maxis

为了追求冲线冠军的荣誉和最新技术的竞争优势，许多 Super-Maxis (超级帆船) 包 括 Wild Oats XI、Lahana 和 Ragamuffin 100，仅举几例，正在或已经使用固瑞特 复合材料解决方案进行重建，旨在改进其强度、重量和性能。

Wild Oats XI

统、倾斜龙骨、DSS 翼、活动拨水

录成绩夺冠以来，Bob Oatley 驾驶

角帆。所有这些帆船组件都使用轻

XI 帆船在 McConaghy Boats 公司

除了帆船长度需要达到 30.48

板、伸缩式推进系统和非对称大三

巴特帆船大赛)，super maxis 的比

量级复合材料，如标准和高模量碳

米 / 100 英尺外 (只适用于悉尼至霍

赛规则再无其他约束，它允许选手 采用各种实验技术，如旋翼桅杆、 前缘张紧的代码 0 型帆、水压载系

28

纤维和环氧树脂。

自其问世和在 2005 年劳力士

悉尼至霍巴特帆船大赛上以破记

的 30.48 米 Super-Maxi Wild Oats

的大力帮助下反复进行了多次改 进。Wild Oats XI 由 Reichel Pugh Yacht Design Inc. 公司设计，它采 用 DynaYacht 公司获得专利的倾斜

压载双翼 CBTF 技术，允许帆船拥

浸料体系制成，McConaghy Boats

性。固瑞特工程团队对帆船的复合

材料。

有巨大的帆面积且不会影响其稳定 结构提供了详细的设计与分析，指

团队在重建船首时使用的也是这种 继 Wild Oats XI 相继在 2014

定结合使用 SE84 碳纤维预浸料和

年劳力士悉尼至霍巴特帆船大赛和

量) 达到 30.6 吨，满足了这种原始

得冲线冠军后，为了彰显其在悉尼

Bob Oatley 的下一个计划是给

迎接新的挑战，今年 Wild Oats XI

Nomex 芯材，使其最终排水量 (重 设计的结构要求。

Wild Oats XI 配备一个动态稳定系统 (DSS) 翼，力求提高帆船在强风下 顺风航行的冲浪能力。凭借其翼、 伸缩式前舵、两个伸缩式活动拨水 板、倾斜龙骨和船尾的常规舵，它 现在经常被称为“瑞士军刀”。

Wild Oats XI 在 2013 年悉尼

至霍巴特帆船大赛荣获第七次冲线

2015 年 TRANSPAC 帆船赛上获

至霍巴特帆船大赛上的霸主地位， 正在进行最重要的升级。Wild Oats XI 已被送回 McConaghy Boats 公

司，船首被切掉 10 米，船尾被切 掉 2 米。船尾被切掉的地方将安装

一个新的艉板。与此同时，将增加 一个全新的 12 米长的船首部分以维 持帆船的整体长度不变。

Wild Oats XI 可以说是改头换

冠军后，又进行了更多的改进和细

面，它的大部分设计工作仍然由原

帆船大赛，迎接新的挑战者。这些

利亚州的 Reichel-Pugh 公司完成。

化，以备战 2014 年悉尼至霍巴特

改进包括采用固瑞特芯材和加固材 料将船首的形状变得更加尖锐。除 了船首，从船首斜桅顶端延伸至船

首底部的笨重 PBO (聚苯并恶唑) 斜 桅支索被改成细长的结实张紧带，

后者使用固瑞特 SE 84 碳纤维预

年悉尼至霍巴特帆船大赛，捍卫其 冠军荣誉。

Lahana/Rio 100

Lahana / Rio 100 诞生于 2003

来的设计商，总部位于美国加利福

年，在新西兰设计和制造，由固瑞

通过向前延伸船首，帆船将具有显

Zana、Konica Minolta、Lahana，

著更大的浮力，所有设计测试都表 明这一特征将极大地提高帆船的速 度，重量也更轻盈。

根据计划，Wild Oats XI 将于

2015 年 9 月初重新返航，备战 2015

特提供结构工程服务，先后取名为

现更名为 Rio 100。由于 IRC 规则 的限制，Lahana 最初是一艘相对 较小的 Super-Maxi 帆船，具有较

长的悬伸部分和小型帆装。它仅靠 传统的压载龙骨进行比赛，尽管安

装了水压载系统。在 2003 和 2004

年与冠军失之交臂后，Lahana 在 2010、2011 和 2012 年悉尼至霍巴

特帆船大赛上挤进了前三分之一和 四分之一，但却从来不是更长、更

强大倾斜龙骨 maxis 帆船的对手。 于是，在 2013 年 Lahana 被卖给

一个来自加利福尼亚州的新主人， 并刚刚经历了一次大规模改装，然 后重新投入到完全不同的美国西海 岸的帆船比赛中，开启新的航海生 29

固瑞特专刊 N°16，2015 年 12 月

让固瑞特 产品更贴 近用户 随着复合材料的应用范围 涯。现在，它更名为 Rio 100，因

计和配置。主要的结构考量是确保

的是一个全手动绞盘系统。改装的

兼容，这意味着建造方式和材料的

为它不再拥有倾斜龙骨，取而代之 核心是将其优化改建成一艘适合在

温和条件下以 VMG (沿计划航线

上的航速) 方式航行的帆船，正如 Transpacific Yacht Race (横渡太平

洋帆船大赛) 和美国西海岸的帆船比 赛中所期待的那样。

为了满足这次改装的重点，帆

新结构与原有保留的结构和材料相 选择在某种程度上取决于原始设计 和建造方式。执行这次改装工作的

奥克兰 Cookson Boat 公司与固瑞 特紧密合作，力求使材料特性和产

越来越广泛，越来越多的 行业发现了复合材料的优 势，固瑞特正逐渐扩大其 在欧洲、中东和非洲市场 的分销网络。

“在过去，我们与造船和海

品尽可能地最佳匹配，完成这项相

洋市场的分销商紧密合作，”固

括多轴向碳纤维织物 XC 411 和 RC

理 Yannick LeMorvan 解释说。

对严苛的建造项目。使用的材料包

瑞特复合材料法国和北非销售经

船已被切为两半，船尾被切掉并丢

200T，双斜纹产品包括固瑞特 SE

“现在，我们正在寻找有兴趣打入

原来的船首部分，使帆船变得更长

系，SA 70 强韧环氧胶膜和 Nomex

立足的国家的分销商，希望与之建

弃约 18 米，一个新的船尾移植到

(长 30.48 米)、更宽，最大的梁正 好能接触艉板。现在的船身就像是

一个独木舟，不再有船尾悬伸部 分来最大化它的有效长度。船首轮 廓原来是倾斜的，现在变得更加垂 直，原来的龙骨也被更深的尾鳍和 更轻的龙骨球取代，这更有利于顺 风航行。水压载系统被去除，现在 帆船拥有双舵、更长的船首斜桅、

更长的纵帆下桁和明显更大的帆 面 - 除此之外，航行排水量减少了 八吨。

Rio 100 由其原设计商新西兰

Brett Bakewell-White 公司重新设 30

70 热熔、低温固化环氧预浸料体 芯材。

Rio 100 在 2015 年 Transpac

帆船赛上赢得了 Barn Door Trophy 奖杯。

其他行业或销售网络覆盖我们尚未 立合作关系。”通过吸纳越来越多

的分销商，固瑞特在主要的 EMA 复合材料市场留下了快速发展的足 迹。“我们正在吸纳新的分销商，

他们是石油和天然气、医疗卫生 和其他行业如汽车或铁路工业的专 家。我们希望借助庞大且多样化的 市场领域让固瑞特品牌深入人心， 牢记在每个人的心里。如果有人想 到复合材料，他首先想到的应该是 固瑞特！”所以，无论在哪里，只 要有人使用或考虑使用复合材料， 就应该有一位见多识广、能力出众 的专家在当地为其服务。理想情况

下，分销商应备有一些主要产品的 库存，以及时快捷地为新客户提供 服务。“保持一定的客户库存能在 很大程度上提高固瑞特的本地响应 能力和知名度。我们非常重视他们 的服务，并会尽全力支持他们，因 为他们经常与我们的重要客户保持 联系。”

分销商集中他们手中的固瑞

特材料订单，这增加了平均订单的 规模，使生产效率更高。十一月在 阿姆斯特丹举行的为期两天的研讨 会上，固瑞特深度探讨了它的战略 远景、品牌产品和一些新产品的创

新意识。“我们提出了五个新设

的技术研讨会，”固瑞特（英国）

计的技术培训计划，分别细化适用

与分销商网络的主要联系人 Martin

助于我们的合作伙伴更好地响应市

所以，如果您正在寻找一些

于不同的产品组。这些计划将有

Armstrong 说。

场需求，”Yannick 解释说。固瑞

特定的固瑞特复合材料，或者如果

可以通过外网访问有关固瑞特产品

请咨询 www.gurit.com/sales-and-

特授权的经销合作伙伴享有特权， 的信息和最适合的应用技术。公司 通讯定期更新这些信息。“了解固 瑞特产品最好的办法就是加入我们

想要了解更多信息，请访问： www.gurit.com/sales-anddistributors.aspx

您想知道我们的尖端产品的优势， distributors.aspx，找到与您最近的 专业分销商。

31

Thurgauerstrasse 54 CH-8050 Zurich 瑞士 www.gurit.com