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突破关键技术美国开发大尺寸D打印

2019-08-15 17:14:27来源:励志吧0次阅读

  据美国媒体报道,近日橡树岭国家实验室(Oak Ridge National Laboratories,ORNL)正与洛克希德 马丁公司及至少一家其他商业合作伙伴合作开发更大尺寸零件的以用于航空航天领域,据《Aviation Week Space Technology》报道,这种技术的尺寸可达60至100英尺(约18 0米)!他们最终的开发目标是要能够打印结构部件,比如大型无人驾驶飞机的机翼等。

  橡树岭国家实验室是世界上最大的科学和能源国家实验室,隶属美国能源部,该实验室经常与商业企业合作开发应用技术。该实验室拥有一流的材料科学技术,而材料是提高工业级 D打印技术打印尺寸的关键。

  碳纤维增强塑料: 巨型 D打印的关键

  D打印技术经常面对的一个主要挑战是,大型 D打印零部件容易产生曲翘,因为同一物体不同厚度的区域降温速率不同。要知道, D打印的核心是使用各种手段(包括激光、电子束等)加热熔融材料,然后逐层构建打印对象。

  所以,要想 D打印更大尺寸、并具有良好性能的零部件,首先要在的配方上取得突破。现在据说橡树岭国家实验室已经在这方面取得很大进展。

  该实验室已经开发出一种工艺来生产直径小于500纳米的碳纤维。这些纤维非常微小,它们可以掺入到热塑性材料中。传统的短切碳纤维直径一般为微米,相对于FDM技术 D打印机所用的0.25英寸直径热塑性长丝而言实在是太粗了。(FDM即熔融沉积造型技术,是Stratasys公司拥有的两个主要 D打印技术之一。)

  据橡树岭国家实验室的自动化、机器人、制造技术负责人Lonnie Love称,在热塑性原料加入1 %短切碳纤维可以有效增加其刚度和强度,并防止零件在冷却后产生翘曲。这种方法制造的材料强度据说可与6000系列铝合金材料相比。

  而6000系列铝合金材料主要是铝与镁和硅的合金,强度较高,并在制造业常用,因为它很容易加工,不过它的强度还是不如用于航空航天领域的7000系列铝合金。

  企业合作伙伴:Stratasys公司(可能)和洛克希德马丁公司

  在《Aviation Week Space Technology》的文章中,并没有提及与橡树岭国家实验室和洛克希德 马丁公司合作开发可打印巨大的碳纤维增强塑料部件 D打印机原型的到底是哪家公司。

  不过,Stratasys公司几乎肯定参与了这个项目。因为早在2012年6月Stratasys公司就宣布与橡树岭国家实验室合作开发FDM增强塑料。

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