諾斯薄鋪層技術公司(North Thin Ply Technology, NTPT)以超薄材料見長,其技術可根據海洋應用的特定需求進行適配,尤其針對各類水翼產品 —— 無論是電動摩托艇、高性能巡航帆船,還是遠洋賽艇所使用的水翼。該公司為海洋復合材料領域整合了一套以自動化為核心的一體化制造流程,覆蓋范圍從內部預浸料生產,到最終部件的機械加工與表面處理,實現了全環節覆蓋。
海洋復合材料結構的性能期待不斷提升:更輕盈、更堅固、產品一致性更強。在 NTPT,生產各環節實現了完全整合 —— 從樹脂配方研發、預浸料制造,到鋪層作業、固化處理、機械加工與表面精整,每個步驟緊密銜接。自動化在其中占據核心地位,例如自動鋪帶技術(Automated Tape Laying, ATL),這項技術可用于單向預浸料帶的高精度鋪放。公司專注于為海洋領域打造定制化的可控復合材料制造平臺,依托位于波蘭的生產基地,以及設在瑞士的研發中心與總部,NTPT 將內部材料研發、先進自動化技術與嚴格的可追溯體系融入精簡流程之中 —— 在這一流程里,“重復性” 絕不等于 “妥協”,從纖維原料到最終結構件,每一步都貫穿了精準制造的理念。

圖1:UD預浸膠帶的制作
盡管 NTPT 早期憑借超薄預浸料(纖維面密度(Fibre Areal Weight, FAW)低于 100 克 / 平方米)建立了行業口碑,但如今也研發并加工更厚、更具工業化特性的預浸料(通常為 100-300 克 / 平方米),這類產品專為海洋應用場景設計。這些鋪層不僅鋪放效率更高,對復雜幾何形狀的貼合性表現優異,還針對手動與自動化操作場景進行了優化,在水翼制造應用中效果尤為顯著(見圖 1、圖 2)。

圖2:NTPT碳UD預浸料
制造自動化技術
在復合材料制造流程中,自動化并非要取代人工的專業技能,而是為了穩定流程中最敏感、最易出現誤差的環節,尤其是纖維鋪放與預成型件內鋪帶壓實這兩個步驟。這一技術思路的核心要素,是 NTPT 自主研發的專有自動鋪帶技術(ATL)。該系統由公司內部開發,能沿預先精準設定的纖維路徑,高精度鋪放單向預浸料帶,進而形成多層預成型件 —— 每層的鋪設方向、纖維類型與具體位置均通過程序設定,并由設備自動執行。這一技術支持構建定制化的層合結構,包括非對稱或非標準的鋪層順序(見圖 3)。

圖3:NTPT開發的自動鋪帶機
ATL 技術與自動切割系統深度協同,確保每個鋪層在層壓前都能精準塑形。這種高精度操作可生成均勻、高品質的預浸料疊層,為后續水翼制造做好準備(見圖 4)。對于海洋結構件而言,纖維方向的錯位或偏差可能導致剛度不均,甚至引發分層風險,而這種自動化流程控制恰好能規避此類問題,形成顯著競爭優勢。與手動鋪層相比,即便面對小批量生產或定制化幾何形狀的需求,ATL 技術也能大幅提升產品重復性、材料利用率與結構性能的可預測性。

圖4:自動切割臺
減少浪費的工藝創新
自動化對纖維鋪放、壓實等關鍵工序的穩定性起到了關鍵支撐作用,而先進的排板與切割流程則有效降低了材料損耗。通過對內部所有流程的自主掌控,NTPT 可根據客戶需求,為交付的部件提供生命周期評估(Life Cycle Assessments, LCA)報告。公司運營模式的核心是濃厚的研發文化,研發范圍不僅涵蓋材料,還包括定義生產性能的工藝與工裝設備。NTPT 持續投入資源研發新型成型方案,以適應海洋工業用復合材料部件日益增長的市場需求。
具體的創新方案包括:
閉模制造工藝:適用于對產品一致性和生產效率要求較高的場景,同時能減少后續機械加工與表面處理的工作量;
自適應模具:可通過調整或重新配置適配多種幾何形狀,非常適合小批量生產或設計迭代的需求。
這些解決方案是與造船廠及設計團隊合作開發的,確保在研發周期的早期階段就充分考慮“可制造性”。NTPT 會在內部對纖維方向、樹脂流動路徑、熱行為及壓實方案進行評估與優化,隨后通過物理試驗與力學測試驗證方案可行性。通過將材料創新與工裝靈活性、工藝工程相結合,NTPT 能幫助其海洋領域合作伙伴從概念設計快速推進至量產階段,無論部件的幾何形狀或生產規模如何,均能保證產品一致性與可追溯性不受影響。
海洋領域的技術積淀
NTPT 涉足海洋工業的起點,源于高性能帆船領域一項極具影響力的創新—— 與諾斯帆船(North Sails)聯合研發的 3Di 復合帆技術。這類復合帆為 “載荷條件下的耐用性、形狀保持性與氣動穩定性” 樹立了全新行業標準(見圖 5)。

圖5:3Di技術徹底改變了帆船行業
這段研發經歷為 NTPT 奠定了堅實的技術基礎,使其在精準纖維鋪放、樹脂體系設計及可控復合材料鋪層等領域積累了深厚專業能力——如今,這些能力仍是公司在海洋結構件應用領域核心價值的體現。從帆膜到結構增強件,20 年來,NTPT 持續為對精度、抗疲勞性和可重復性有極高要求的項目提供支持,逐步夯實了其在海洋領域的技術口碑。
從帆船創新到水翼制造的拓展
憑借在先進材料領域的技術積累,NTPT 逐步將業務拓展至復合材料結構部件的生產,最初聚焦于高性能帆船的水翼及附體部件。這一發展過程中的關鍵一步,是公司專利 “自適應模具制造工藝” 的研發與應用 —— 該工藝最初為水翼生產設計,且深受 3Di 帆技術的啟發。這種工藝兼具設計靈活性、復雜幾何形狀適配性、短交付周期與可靠重復性等優勢,同時得到 ATL 技術與精準纖維鋪放的支撐。
該技術首次應用于尼科馬蒂克 - 小帆船迷你 6.50 級帆船(Nicomatic-Petit Bateau Mini 6.50)的碳纖維水翼,當時實現 “輕量化、高強度與產品一致性” 的平衡是核心需求。如今,同一工藝已應用于更大規模的項目,包括目前正處于生產階段的 SKAW A Paradise 項目。通過將內部材料研發能力與自動化制造相結合,NTPT 致力于打造一個可靠、靈活的生產平臺,生產能滿足現代海洋應用性能需求的高質量復合材料部件(見圖 6)。

圖6:Nicomatic-Petit Bateau引領Mini 6.50級帆船
如今,NTPT 的制造能力還延伸至電動水翼輔助摩托艇領域,可批量生產 “即裝型” 復合材料水翼。例如與 Navier 公司的合作項目(見圖 7),便充分體現了 NTPT 從 “定制化創新” 到 “工業化穩定生產” 的規?;芰?,以及其通過 ATL 技術驅動、集成加工與表面處理的部件生產實力。

圖7:納維爾復合材料水翼電動摩托艇
最終,NTPT 的核心目標是將其復合材料制造專長融入未來出行的核心領域,為海洋客運交通的發展提供支持。隨著業界對 “水翼輔助電動船舶” 或 “氫能船舶”(用于城市及沿海交通)的興趣不斷提升,NTPT 這套以自動化為驅動、具備高重復性的制造平臺,恰好能滿足下一代清潔海洋解決方案對 “結構性能、規模化生產能力與可靠性” 的需求。無論是公共渡輪、水上穿梭艇,還是自動駕駛通勤艇,如今為高性能帆船與電動摩托艇研發的技術,未來都將助力打造高效、低排放的客運船舶 —— 這使得復合材料水翼成為推動 “規模化可持續海洋交通” 的關鍵力量。
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