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瑞士9T Labs與阿科瑪公司推出飛行器小型復(fù)合材料部件制造新方法
【塑料機(jī)械網(wǎng) 科技創(chuàng)新】5月2日，瑞士增材制造9T Labs公司與高性能聚合物供應(yīng)商阿科瑪公司宣布，雙方合作實(shí)現(xiàn)了內(nèi)部纖維取向復(fù)雜的復(fù)合材料小型結(jié)構(gòu)件的批量生產(chǎn)，并具有一定的低成本競爭力。據(jù)9T Labs公司稱，該方法將阿科瑪公司的高性能Kepstan 7000 PEKK熱塑性碳纖維復(fù)合材料和9T Labs公司近期推出的Red系列增材制造解決方案相結(jié)合。
盡管纖維增強(qiáng)復(fù)合材料在空客A350和波音787等新型飛機(jī)的機(jī)身和機(jī)翼中已有較高的利用率，航空航天領(lǐng)域仍高度依賴金屬來制造尺寸較小、較厚的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，例如連接支架、鉸鏈和支撐結(jié)構(gòu)。
纖維增強(qiáng)復(fù)合材料作為金屬材料的理想替代品，可明顯減輕零件重量并終制造出需要的形狀，但傳統(tǒng)的復(fù)合材料制造技術(shù)無法制造出結(jié)構(gòu)復(fù)雜、高性價(jià)比的產(chǎn)品，因此難以成為小型金屬部件替代品的選擇。
9T Labs公司和阿科瑪公司近生產(chǎn)了一款直升機(jī)艙門鉸鏈零件，以展示新工藝在航空航天零件中替代金屬的潛力。生產(chǎn)過程使用了9T Labs開發(fā)的設(shè)計(jì)與仿真軟件Fibrify，該軟件集成了有限元分析(FEA)解決方案，具有真實(shí)的內(nèi)部纖維方向3D視圖及鋪層優(yōu)化功能，之后使用9T Labs的*——增材熔融技術(shù)(AFT)進(jìn)行制造。結(jié)果表明，與金屬部件相比，優(yōu)化后的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料部件重量減少了80%以上。此外，按零件成本計(jì)算，批量生產(chǎn)1000個零件成本可降低22%，證明了Red系列解決方案在批量生產(chǎn)中的高性價(jià)比。
9T Labs公司是蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院 (ETH Zurich) 的衍生企業(yè)，由Chester Houwink，Giovanni Cavolina和Martin Eichenhofer于2018年成立，該公司的使命是通過3D打印使“碳纖維復(fù)合材料像普通金屬材料一樣容易獲得”。
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