評論：復合材料創新速度正在變得越來越快！

材料牛注：本文作者為Dale Brosius在國外復合材料網站撰文的翻譯稿。Dale Brosius是美國一家先進復合材料創新研究院的領導人。

1899年，美國專利局專員Charles Duell說了這句著名但錯誤的話“所有可以發明的東西都已經被發明了”。雖然他當時的某些臆測已經成為了現實，例如用于半導體的摩爾定律，增長周期無限延長；又或者“汽車制造商盡可能的使用動力總成技術，所以現在他們不得不依靠輕質復合材料來提高燃油效率”。 如果設備制造商公布了自己擁有的更高速度的新變速器或氣缸鈍化技術，幾天之內就必然會出現一個公告反駁這種觀點。這些年我已經看過太多這種場面。

1970年，Alvin Toffler的《Future Shock》給人們普及了“短時間內發生太多變化”的感覺。但是回頭去看，和現在相比，1970年似乎太過平靜。通過一些評估，我們在過去兩年內收集到了比以往更多的數據。截止到2020年，整個地球預計會有500億個智能連接設備。大數據、物聯網和工業4.0都在促使我們向越來越大的“信息過載”飛奔。支持這一切的是計算機速度的不斷提高（多虧有摩爾定律）和能夠精確把信息放到我們指尖（或者眼睛、耳朵和大腦）的技術。我們幾乎還來不及舒服的使用一樣新的技術產品或是手持設備，就會發現它已經被更加智能、快速和便宜的事物取代。

我們已經習慣了電子時代的快速創新發展。但是復合材料工業是否也會有這種快速發展時期呢？它是否在經歷像電子技術一樣的高速發展階段呢？我相信是的。從我的角度來看，現在復合材料的創新速度之快是我從未見過的，并且影響深遠。

一個情況是創新軌跡在改變。從20世紀70年代到20世紀90年代，在先進復合材料發展中，航空航天和國防工業一直起主導作用。但是近年來也發生了一些改變：例如，播音777X和F-35主要依靠于20世紀80年代開發的纖維和樹脂系統。顯而易見，市場行業開始占據主導地位。

第二個情況是：現在比以往更難確定各種復合材料的工藝水平。當你覺得你知道誰是技術領先者，很快就會有人提出一個更好、更快、更便宜、更強大的方式實現相同目標。以高壓樹脂傳遞模塑（HP-RTM）為例，10年前，加工汽車頂板大小的零件，10-15分鐘就認為相當快；3年前，這一時間降低到5分鐘；而現在假如我們把樹脂放入模具的速度足夠快，樹脂兩分鐘內就能夠固化。事實上，寶馬公司可以使用濕壓法在兩分鐘內制造許多碳纖維/環氧樹脂汽車零件，這是過去“混合和灌注”過程高度自動化的結果。當可以如此簡單的實現加工零件，誰還會需要HP-RTM呢?

其他的創新領域比比皆是。新的低成本和低能耗碳纖維前驅體、快速和低廢坯預成型技術和結構嵌入式的熱塑性成型技術都將被淘汰。雖然我們不能準確的預測復合材料的碰撞行為，但是我們做一些模擬演示。

而且還有聚合物3D打印技術。在短短三年內，可以打印的商品尺寸從鞋盒大小發展到打印完整的汽車和大型工具。最近，為波音公司打印的工具創下了能打印的最大商品記錄，這記錄在2017年之前一定會被刷新，或者更早。人們同樣在研究金屬3D打印技術，這將會改變模具行業。

就在幾年前，還僅有幾家公司有回收碳纖維復合材料的技術。但是現在已經有幾十家公司擁有該技術。每一個服務提供商長期生存能力取決于它能否創造一個引人入勝的主張避免被淘汰。

隨著零件成本的降低和市場發展，許多材料和工藝將會有更大的發展空間。然而，這就產生了第三個情況：這個新現象使管理人員的工作更加艱難，即我們在資本和研發上做什么投資可以兩年內不會過時？對這個問題沒有簡單的答案，但是可以確定的是，登上這列快速前進的火車肯定感覺很棒！

原文鏈接：Innovation: Moving faster than ever.

本文材料人編輯部龍騎士提供素材，張雨編譯，朱曉秀審核，點我加入材料人編輯部。

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