国内成人免费视频|中文字幕一区精品欧美|国产精品玖玖玖在线观看|国产成人精品久久免费动漫|欧美日韩亚洲一区在线观看|91午夜精品亚洲一区二区|9 9久热RE在线精品视频|精品无码国产不卡在线观看首页

美空軍研究室大力開發(fā)連續(xù)復合材料3D打印,并用于無人機機翼成型

3D打印動態(tài)
2021
07/12
16:21
分享
評論
來源:3D打印技術(shù)參考

隨著航空航天領(lǐng)域的迅速發(fā)展以及世界各國低空領(lǐng)域不斷開放,各種無人機應用顯著增多。無人機的隱身化、高機動性、整體化是其重要的發(fā)展趨勢,無論用于偵查還是智能監(jiān)測機體自身健康,翼身融合結(jié)構(gòu)設計是實現(xiàn)無人機諸多目標的最重要方法之一,同時也滿足了機身結(jié)構(gòu)整體化的要求,減少了無人機零件數(shù)量和結(jié)構(gòu)裝配連接。

翼身融合無人機的機身結(jié)構(gòu)均采用一體化復材整體板件成型,對材料要求高強度、高韌性、高流動,目前多使用復合材料或者高性能的工程塑料。而對于制造方式,多離不開模具,這對于復雜結(jié)構(gòu)制造無疑沒有效率和成本優(yōu)勢。為評估和完善連續(xù)復合材料先進航空結(jié)構(gòu)制造技術(shù),滿足美國國防部具有挑戰(zhàn)性的制造需求,美國空軍研究實驗室(AFRL)與領(lǐng)先的3D打印供應商Continuous Composites公司合作,共同研究連續(xù)復合材料3D打印能否成功用于無人機機翼直接制造。

美空軍展示低成本高效無人機XQ-58A Valkyrie

中國大型隱身無人作戰(zhàn)飛機——利劍隱身無人攻擊機

Continuous Composites公司成立于 2015 年,聲稱擁有“世界上最早獲得的連續(xù)纖維3D打印專利”,能夠?qū)⑦B續(xù)纖維增強材料與熱固性樹脂技術(shù)相結(jié)合,安裝在機械臂末端的執(zhí)行器用于將纖維材料與快速固化的聚合物樹脂一同沉積。加入了纖維的樹脂在紫外線下幾乎立即固化,產(chǎn)生具有可定制強度特性的各向異性部件。該技術(shù)可處理多種纖維類型,包括碳纖維、玻璃纖維、光學纖維和金屬纖維。

3D打印可以非常精確地定位和定向連續(xù)纖維。因此,可以將纖維放置在產(chǎn)品內(nèi)部的選定方向和位置,使其沿著指定載荷路徑提供所需強度和剛度,形成內(nèi)部結(jié)構(gòu)的組成部分。這意味著纖維被安置在需要其發(fā)揮作用的任何位置,多條纖維甚至可以在整個零部件中形成一系列傳感器。

Continuous Composites連續(xù)纖維復合材料3D打印技術(shù)

與此同時,由于3D打印不再需要工具或模具,因此它提供了一步制造方法來生產(chǎn)任何形狀的連續(xù)纖維增強復合材料,從而取代了更復雜、耗時且昂貴的傳統(tǒng)多步制造技術(shù)。

在國防應用領(lǐng)域,3D打印技術(shù)無疑提供了一種低成本、省時的方法來制造輕質(zhì)、拓撲優(yōu)化的結(jié)構(gòu)部件,這些優(yōu)勢與美國空軍的低成本可磨損飛機技術(shù)/平臺計劃直接相符。Continuous Composites公司的技術(shù)也因此受到美國空軍青睞。實際上,雙方目前所開展的已經(jīng)是第二階段合作,美國空軍無疑已經(jīng)成為該公司的長期客戶。

Continuous Composites連續(xù)纖維復合材料3D打印技術(shù)

Continuous Composites可以復合多種連續(xù)纖維材料

合作本身涉及在單個整體機翼框架中3D打印集成的翼梁和翼肋結(jié)構(gòu)。在打印之前,Continuous Composites和AFRL的高級結(jié)構(gòu)概念部門使用基于人工智能的生成設計軟件來優(yōu)化機翼結(jié)構(gòu)的幾何形狀,該部件將使用由連續(xù)碳纖維增強的高性能熱固性樹脂制造。

制造完成后,3D 打印的框架將與復合機翼蒙皮組裝在一起,AFRL 還將進行靜態(tài)機翼測試以評估結(jié)構(gòu)性能,而Continuous Composites將記錄工藝數(shù)據(jù),以將其3D打印技術(shù)與傳統(tǒng)制造和組裝工藝進行比較。

3D打印的無人機翼梁和肋條

3D打印的連續(xù)纖維復合材料

連續(xù)復合材料3D打印技術(shù)在成本、交貨時間和零件屬性方面具有廣泛的優(yōu)勢。早些時候,Continuous Composites還與能源技術(shù)公司Siemens Energy合作,采用特殊的熱固性玻璃纖維增強聚合物材料制造發(fā)電機組件。

連續(xù)纖維增強復合材料在我國天問一號火星探測器上也有應用。由中國運載火箭技術(shù)研究院所屬航天材料及工藝研究所開發(fā)的連續(xù)纖維增強中密度防熱材料,制造了天問一號上面需要維持探測器整體形狀的上下邊緣和結(jié)構(gòu)的支撐部位以及背罩防熱結(jié)構(gòu)的艙蓋、封邊環(huán)、埋件、螺塞等零部件。這種材料相比低密度材料強度更高,同時兼顧了耐燒蝕和承載能力。

連續(xù)纖維增強復合材料在我國天問一號火星探測器上有重要應用


2020年,中國實現(xiàn)國際首次連續(xù)纖維增強復合材料太空3D打印

除此之外,2020年,由529廠—西交大團隊共同研制的3D打印裝備“實現(xiàn)了國際首次連續(xù)纖維增強復合材料太空環(huán)境增材制造技術(shù)”,這對于未來空間站長期在軌運行、發(fā)展空間超大型結(jié)構(gòu)在軌制造具有重要意義。

據(jù)航空科學技術(shù)雜志指出,連續(xù)纖維3D打印技術(shù)與傳統(tǒng)的自動鋪絲成形相比,自動化程度和柔性更高,對于典型的碳纖維/聚醚醚酮零件,研發(fā)周期可縮短至原來的1/30,生產(chǎn)速度可提高100倍。使該技術(shù)既可以用于大批量生產(chǎn)復合材料零件,也可以一次性打印高度復雜的幾何形狀或者需要極其精密制造的關(guān)鍵零件,被認為將顛覆航空復合材料結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)模式。關(guān)于Continuous Composites連續(xù)纖維增材制造技術(shù),請關(guān)注下方視頻號內(nèi)容。




上一篇:經(jīng)濟實惠的后處理設備!Nexa3D推出xWASH Smart
下一篇:濟寧市第一人民醫(yī)院完成首例個性化設計3D打印假體植入重建術(shù)
回復

使用道具 舉報

推動3D打印

關(guān)注南極熊

通知

聯(lián)系QQ/微信9:00-16:00

392908259

南極熊3D打印網(wǎng)

致力于推動3D打印產(chǎn)業(yè)發(fā)展

Copyright © 2024 南極熊 By 3D打印 ( 京ICP備14042416號-1 ) 京公網(wǎng)安備11010802043351
快速回復 返回列表 返回頂部