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軍工航天新聞

空客通過3D打印碳纖維復(fù)合材料尋求更輕客艙支架

星之球科技 來源:3D科學(xué)谷2021-12-16 我要評論(0 )   

碳纖維復(fù)合材料是很多碳纖維絲束按照一定的方向排布,然后將它們與樹脂、陶瓷、金屬等基體混合連接在一起構(gòu)成的材料。與傳統(tǒng)的金屬材料相比,碳纖維復(fù)合材料具有密度小...

碳纖維復(fù)合材料是很多碳纖維絲束按照一定的方向排布,然后將它們與樹脂、陶瓷、金屬等基體混合連接在一起構(gòu)成的材料。與傳統(tǒng)的金屬材料相比,碳纖維復(fù)合材料具有密度小、比強度/比剛度高、耐腐蝕、抗疲勞、耐高溫、便于設(shè)計、易于大面積整體成型加工等優(yōu)點。


如今,3D打印碳纖維復(fù)合材料的市場開始發(fā)力批量制造,Arris Composites與空中客車公司合作進(jìn)行復(fù)合材料研究,以減輕客艙支架。



可持續(xù)的發(fā)展前景

復(fù)合材料的3D打印發(fā)展有三大趨勢,一是將看到流程和系統(tǒng)的工業(yè)化,硬件與軟件發(fā)展的結(jié)合將更加支持大批量生產(chǎn)。二是對系統(tǒng)進(jìn)行更多的傳感控制,以實現(xiàn)實時過程控制-熱,尺寸和光學(xué)傳感可提高過程公差。三是用于提高3D打印操作效率的新軟件(例如,預(yù)處理工作流程,作業(yè)管理等)更加成熟,從而更深入的用于多材料零件的新設(shè)計和仿真。


可持續(xù)航空旅行業(yè)發(fā)展

來自美國加利的Arris Composites透露了與空中客車公司的一項研究項目,該項目專注于機(jī)艙支架的生產(chǎn)。該項目旨在通過利用創(chuàng)新的制造方法和材料(包括復(fù)合材料)來使得航空排放量的顯著減少。


據(jù)Arris Composites稱,將金屬支架(220 克)替換為拓?fù)鋬?yōu)化、對齊的連續(xù)纖維復(fù)合材料部件(50 克),重量減輕了75% 以上。重量的減輕也轉(zhuǎn)化為高度優(yōu)化的燃油節(jié)省,因為數(shù)百個這樣的支架是一架飛機(jī)的一部分。


如果放到更大的視角來看減重的意義就更大了,假如一年制造100架飛機(jī),每架飛機(jī)配備 500個支架,加上5萬個重量更輕的支架,這有助于在整個飛機(jī)的生命周期中節(jié)省 1.13億公噸的燃油,并減少 3.57億公噸的二氧化碳排放量。


根據(jù)空客,仿生學(xué)設(shè)計、拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計和先進(jìn)復(fù)合材料是未來,Arris Composites將3D打印的優(yōu)勢與復(fù)合材料的優(yōu)勢相結(jié)合,正在幫助業(yè)界將這些設(shè)計和材料理想結(jié)合起來,以制造飛行的未來。


此外,Arris Composites的增材成型技術(shù)結(jié)合了增材制造和高速壓縮成型工藝,將對更換零件和未來的飛機(jī)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生巨大影響,證明減少碳排放是可能的??湛捅旧碇铝τ谔剿鬟@樣的技術(shù)途徑,以支持為子孫后代實現(xiàn)更可持續(xù)的航空旅行的愿景。


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