连续纤维增材制造技术可能会颠覆航空复合结构的生产模式
摘要:2019年3月,JEC组委会(世界上最大的复合材料展览会)将2019年度增材制造(3D打印)创新奖授予美国连续复合材料公司,洛克希德空军研究实验室Martin团队对连续纤维3D打印技术开发中的创新表示认可。
2019年3月,JEC组委会(世界上最大的复合材料展览会)将2019年度增材制造(3D打印)创新奖授予美国连续复合材料公司,洛克希德空军研究实验室Martin团队对连续纤维3D打印技术开发中的创新表示认可。 Continuous Composites是连续纤维增强3D打印技术的先驱,并于2012年获得了世界上最早的工艺专利。自2014年在美国推出第一台连续纤维3D打印机以来,该技术发展迅速,并在航空领域得到了广泛应用。随着该技术的逐步成熟和大规模应用,该技术可能会颠覆现有的复合无人机和低成本复合航空结构的生产模式。
连续纤维3D打印技术的优势连续纤维3D打印技术全面利用了工业机器人,3D打印的末端执行器,原位检测,智能监控和机器学习等技术,可以在原位快速运输和沉积连续纤维增强材料和基体树脂。固化方面,与传统的自动线成型和熔融沉积成型工艺相比,自动化程度和灵活性更高。对于典型的碳纤维/ PEEK零件,研发周期可以缩短到原来的1/30,生产速度可以提高100倍。连续光纤3D打印机可以由具有灵活单元的多个机械手组成。可以将多个3D打印末端执行器添加到机器人。同时,打印头可以支撑碳纤维,凯夫拉尔纤维,玻璃纤维甚至光纤和金属线等材料。它可以用于大量生产复合零件,也可以一次印刷非常复杂的几何形状或需要极其精确制造的关键零件。连续纤维3D打印技术的发展方向目前,美国和欧洲的3D打印技术开发商和机器人制造商共同开发了一系列先进的连续纤维3D打印设备和制造过程列表。主要的应用方向和发展如下。低成本复合材料结构的批量生产Arevo开发了直接能量沉积(DED)工艺,将热塑性预浸料丝束打印成零件,空中客车资本(Airbus Capital)投资了该公司。 DED工作单元由一个工业机器人,一个激光加热的打印头和一个旋转的施工平台组成。与传统的3D打印相比,它可以将生产速度提高100倍。除了无人机机身,机翼和其他航空部件外,Arevo还生产类似于无人机车架结构的自行车车架。连续纤维3D打印技术将其开发周期从18个月缩短到18天。
该公司的新工厂于2019年2月投入运营,拥有八个机器人工作单元,它们可以完成打印本身,后处理(例如钻孔)和喷漆的预磨削,每个单元总共可以生产八个大型零件天。该公司正在测试每个机器人多个打印头和每个工作单元多个机器人,以将生产速度提高三倍。为了在整个加速过程中保持质量和可重复性,该公司使用现场检查和机器学习技术为打印头配备了多个....
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