美國(guó)開(kāi)發(fā)出3D打印環(huán)氧樹(shù)脂/碳纖維復(fù)合材料

來(lái)源：國(guó)防科技信息網(wǎng)

美空軍研究實(shí)驗(yàn)室（AFRL）已與阿肯色大學(xué)、邁阿密大學(xué)、路易斯安那理工大學(xué)和德克薩斯大學(xué)埃爾帕索分校的研究人員合作開(kāi)發(fā)出3D打印環(huán)氧樹(shù)脂/碳纖維復(fù)合材料。

美國(guó)空軍研究實(shí)驗(yàn)室相關(guān)人員表示，這些材料將用于航空航天領(lǐng)域結(jié)構(gòu)件的3D打印，可以為士兵快速制造高強(qiáng)度復(fù)合材料零件和固定裝置，將可能是戰(zhàn)場(chǎng)按需制造和加速武器系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的重要資產(chǎn)。

標(biāo)準(zhǔn)的環(huán)氧樹(shù)脂/碳纖維復(fù)合材料通過(guò)層壓用環(huán)氧樹(shù)脂浸漬的碳纖維薄片制成的。然后要在熱壓罐中固化數(shù)小時(shí)。該團(tuán)隊(duì)認(rèn)為，在制造復(fù)雜零件時(shí)，用于制造這種材料的薄片是個(gè)難題。盡管如此，這樣的結(jié)構(gòu)還是被用于整個(gè)區(qū)域具有相同核心幾何形狀的飛機(jī)蒙皮。據(jù)該團(tuán)隊(duì)稱(chēng)，額外的薄片結(jié)構(gòu)制造將使結(jié)構(gòu)能夠承受更大的力，同時(shí)保持較輕重量。

為了生產(chǎn)這種材料，該團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)出一種定制化直接噴墨3D打印設(shè)備，設(shè)備上集成了一個(gè)壓力泵，用來(lái)給噴嘴供給樹(shù)脂，最終可加工具有短纖維的環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合材料結(jié)構(gòu)。

美國(guó)空軍研究實(shí)驗(yàn)室研究人員認(rèn)為采用這種設(shè)備制造的3D打印復(fù)合材料零件無(wú)需昂貴的熱壓罐以及冗長(zhǎng)的加熱時(shí)間，這將允許在戰(zhàn)場(chǎng)或航空母艦上生產(chǎn)3D打印備件。該材料中還可以輕松嵌入其他材料（如金屬配件和電氣元件），可以很便利地為下一代多功能無(wú)人飛行器提供具有嵌入式傳感、驅(qū)動(dòng)、計(jì)算或電力等功能的多功能結(jié)構(gòu)零件。

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