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碳纤维制品成型制作工:她为高端医疗床“量体裁衣”

飞机、火箭、风电叶片、储氢瓶、无人机、医疗床、钓鱼竿、专业自行车、网球拍……这些看似毫无联系的东西,都会用到同一种新材料——碳纤维。

碳纤维单丝直径仅几微米,密度不到钢的1/4,抗拉强度可达普通钢的7-9倍,具备轻质、高强度、抗疲劳、耐腐蚀、射线透过性好等优点,被称为“新材料之王”。

然而,这种听起来强韧无比的先进材料,在常温条件下比较柔软,不仅需要人工裁剪,还必须依赖手工铺层。

在景耀(青岛)碳纤维科技有限公司,高芳从事的正是这项工作。公司每年生产的2700张医疗床板,就是在高芳这样的碳纤维制品成型制作工手中塑造成型。

手工铺层是最精细的环节

“我在公司从事成型工作已经有5年时间,从最初的学徒一步步成长为熟练技工。”高芳是景耀(青岛)碳纤维科技有限公司生产车间的一名碳纤维制品成型制作工,在机械工程相关院校学习过材料科学、复合材料加工等基础课程。入职公司后,经过多年一线实践锻炼,她已经熟练掌握碳纤维裁切、手工铺层、合模真空注射、热压固化、后处理的全流程操作,精通医疗床板、CT床板等高端医疗碳纤维制品的成型工艺,能独立解决铺贴褶皱、树脂气泡、尺寸精度、表面缺陷等常见技术问题。

碳纤维制品成型制作工高芳。

记者了解到,要制造出一块符合特定性能要求的碳纤维板材并非易事,加上目前医疗产品检测标准非常严格,多项检测完全达标才能出厂。

高芳的工作主要包括领料备料、裁切、手工铺层、合膜注射、热压成型、后处理检测等六个步骤。从库房领料备料之后,她要在洁净铺层车间,按产品图纸用专业裁剪刀,把成卷碳纤维切成一块块“布料”;然后把碳布精准铺在模具上,进行按压排气,并控制纤维角度与层数。“以上这些环节都是依靠手工完成,其中手工铺层是最精细的环节,机器替代不了。”高芳介绍说,碳纤维原料昂贵,边角料无法回收利用,在铺贴环节易出现褶皱、偏差,因此对人工铺贴质量要求极高,否则会造成较大损耗。

手工铺层完成后,高芳开始对产品进行合模密封,按工艺参数进行真空辅助树脂注射,保证材料充分浸润;然后进行控温固化,等待冷却定型。最后一道工序就是进行脱模、打磨去毛边,做外观、尺寸、力学性能检测,确保产品符合医疗级质量标准。

碳纤维制品成型制作工高芳。

记者了解到,由于树脂流动不均匀易产生气孔,温度、压力、时间稍有偏差就会影响产品性能,因此,碳纤维制品成型工艺阶段存在难控制的情况;同时碳纤维制品硬度高,极易磨损刀具,且医疗件易出现毛边、变形,必须进行反复的精细处理,后处理精度要求很高。此外,医疗产品检测标准严格,要经过外观、尺寸、力学性能、射线透过率、生物相容性等多项检测,完全达标才能出厂。这些都对碳纤维制品成型制作工制作工艺的精密度和稳定性提出了很高专业要求。

碳纤维制品成型制作工高芳。

专注高端医疗碳纤维制品

飞机、火箭、风电叶片、储氢瓶、无人机、电动垂直起降飞行器、机器人手臂……当前,碳纤维不仅已经广泛运用在航空航天、新能源、低空经济、人工智能等战略性新兴产业‌中,而且逐渐从“高精尖”行业领域向轨道交通、医疗器械、体育休闲等民用行业领域拓展。

如今,新一代地铁列车、CT扫描床板和便携担架、专业级自行车、网球拍、钓鱼竿和高山滑雪板等装备上都用上了这种新材料,碳纤维走入大众生活。比如,中车青岛四方机车车辆股份有限公司联合青岛地铁集团共同研制的全球首列碳纤维地铁列车“CETROVO 1.0碳星快轨”在青岛地铁1号线投入运营。青岛固德复材科技有限公司‌专注于碳纤维复合材料特种头盔研发与制造,是‌国内首家‌将碳纤维用于森林防护头盔量产的企业。

多年来,景耀(青岛)碳纤维科技有限公司专注高端医疗碳纤维制品,主打医疗床板、CT床板、影像设备结构件,年产2700张医疗床板。据介绍,传统医疗床板对X射线折射较大,为保证诊断准确性需提高电压,导致能源浪费、辐射增强,且成像可能模糊。而碳纤维医疗床板的X射线透视铝当量小于1.0mmAL,射线透过率高达98%,可显著降低辐射剂量,同时提供更清晰的造影成像,减少患者和医护人员的健康风险。

2025年,人力资源社会保障部正式将碳纤维制品成型制作工纳入国家职业体系,其主要职责是操作裁剪设备裁切碳纱、贴合模型及操作热压成型设备制作碳纤维制品。

“碳纤维制品成型制作工成为新职业,是国家对我们一线工人的认可,这份职业更有尊严、更有奔头。”高芳表示,市场对高性能碳纤维复合材料的需求越来越大,对制作工艺的专业要求逐渐提高,技能水平提升需求更加迫切。

“公司始终高度重视人才技能培养,给员工提供培训、晋升机会,让普通工人也能成长为技术骨干,实现个人价值与产业发展同频共振。”景耀(青岛)碳纤维科技有限公司人力资源经理朱爱玲介绍说,成型制作工是公司紧缺急需的工种之一,一线技工月薪为6000元至10000元,主要通过招聘网站招聘,公司坚持内部培养为主、外部引进为辅,通过岗位实操、技能提升等渠道进行员工培训。

培训碳纤维制品成型制作工享补贴

近年来,随着国家对新材料产业的重视及低空经济、新能源汽车等产业飞速发展,碳纤维产业规模持续快速增长,从原丝生产、碳化到复合材料设计、铺贴制造的职业分工愈发精细化和专业化,产业的蓬勃发展和国家政策的强力支撑,为像高芳这样的一线技工提供了崭新的职业赛道和成长机遇。

前不久,山东省人力资源和社会保障厅、山东省财政厅联合发布《山东省补贴性职业技能培训需求项目指导目录(2026年)》(以下简称《目录》),发布了重点产业链职业(工种)培训项目指导目录、急需紧缺职业(工种)培训项目指导目录、大学生技能培训项目指导目录、微技能培训项目指导目录,其中碳纤维制品成型制作工被列入先进材料重点产业链职业(工种)培训项目指导目录中。山东省要求各市依据《目录》,结合本地产业、就业需求和区域特色,更新本地补贴性培训项目目录和机构目录,确保培训“因地制宜”。

多年来,青岛市深入实施“技能照亮前程”培训行动,重点围绕先进制造业、现代服务业等领域紧缺工种创建“1+N”技能培训政策体系,实施差异化补贴政策,对制造业类职业(工种)就业技能培训后实现稳定就业的,培训费补贴提升至补贴标准的110%。同时,青岛启动新一轮“金蓝领”培训项目,确定了集成电路、低空经济、海洋装备、轨道交通、智能家电、高端化工等行业的130个职业(工种)作为培养目录,进一步提升企业技能人才队伍的素质,助力青岛市实体经济的高质量发展。

青岛财经日报/首页新闻记者 封满楼

责任编辑:林红

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