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發(fā)布日期：2020-09-04 00:00:00　瀏覽次數(shù)：

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(zhì)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(fā)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(fā)了公眾的想象力，并發(fā)展成為一個每年70億美元的產(chǎn)業(yè)。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(jīng)發(fā)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(yè)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(xiàn)在得到廣泛應用的工藝，可以將連續(xù)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(chǎn)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(chuàng)新者如Stratasys和Markforged已分別將短切的和連續(xù)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(fā)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(xù)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(xiàn)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(chǎn)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(jīng)過這么多年的發(fā)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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