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改性尼龍新聞速遞:新興工藝將復合材料的3D打印帶入第三維度

改性尼龍新聞速遞:新興工藝將復合材料的3D打印帶入第三維度

發布日期:2020-09-04 瀏覽次數:

   改性尼龍新聞速遞:新興工藝將復合材料的3D打印帶入第三維度 

   復合材料制造本質上是一個增材制造的過程,而且一直以來都涉及三維世界的結構效率。然而,3D打印的發展卻較為緩慢。
   30多年來,3D 打印一直停滯在2.5D的水平,即在一個平面(2D)的基礎上依次構建部件的每一層,從而形成的3D結構擁有小強度的第三維度。
   自20世紀80年代以來,人們就知道這種Z向的弱點,但幾乎沒有做什么來解決這個問題。
   然而,3D打印卻引發了公眾的想象力,并發展成為一個每年70億美元的產業。這一成功,主要是由于難以置信的機智的年輕人的思想突破了早期2.5D技術帶來的許多障礙,但他們卻忽視了第三維度。
   輸入復合材料
   這些早期的快速原型技術已經發展成為增材制造——不僅用于原型制作,還包括實際結構應用中的功能部件。
   復合材料行業從一開始就這樣在做,但我們卻正在從手工鋪層向自動“打印”復合材料結構的方向進步。
   自動化的纖維鋪放(簡稱“AFP”)是一個巨大的進步,也是一項現在得到廣泛應用的工藝,可以將連續纖維精確地放置于負載路徑方向上所需之處,從而制造出高性能的三維結構,波音787、空客A350和Lockheed F-35就是通過AFP生產的復合材料部件結構的良好示例。
   然而,采用熱固性預浸料的AFP 仍然需要手動放袋以及一個熱壓罐的固化步驟,因此不被認為是真正的增材制造。
   創新者如Stratasys和Markforged已分別將短切的和連續的纖維添加到他們的2.5D 打印機中,顯著改善了在二維中的性能,但第三維度仍然缺乏。
   接近3D打印,一個小的成長中的研究團隊一直在開發熱塑性復合材料的原位固化工藝,從一開始,其目標就是采用連續纖維增強的熱塑性復合材料進行增材制造。
   第三維度對于實現高性能原位固化結構的目標始終至關重要,而Automated Dynamics在大批量的生產中采用原位固化來制造高性能的熱塑性復合材料部件已有30多年。經過這么多年的發展,增材制造和原位固化正在匯聚到最佳的工藝和結構上。

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