来自 科研成果 2019-11-21 23:49 的文章
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Stratasys打字与印刷机助力开辟飞机管道体系的关

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马歇尔航空航天和国防集团正在使用Stratasys打印机开发飞机管道系统的关键部件。这一生产合资企业将使Marshal和Stratasys能够用更便宜的材料开发随时可用的按需部件。他们的3D打印操作现在包括钻夹具、掩模模板、粘合夹具和复合模具。

近日,Stratasys推出Fortus 380mc碳纤维版3D打印机,专门用于碳纤维填充尼龙12的3D打印机,并现在正在美国售价70,000美元。多年来一直提供碳纤维3D打印,但仅限于价格超过20万美元的系统。该公司销售高级副总裁Pat Carey表示,“ 380mc CFE仅专用于碳纤维填充尼龙12和另一种材料,我们目前能够以最低的价格为我们的任何工业打印机提供它。“

“当在复杂的工程项目上进行制造时,我们需要一种方法,能够以最低的工具成本,有效地创建出精确、复杂、功能性强和重量轻的管道。这是3D打印完美契合的地方。但我们还需要确保所生产的管道工程能够得到欧洲航空安全局的批准,以便用于飞行。”材料、工艺和增材制造工程师表示。

Stratasys描述了材料的应用

Marshall和Stratasys允许以更低的成本和更快的速度开发部件。它还允许两家公司避免使用铝部件用于塑料,降低成本和重量限制。原型包括ASA,而管道材料是ULTEM 9085树脂。

“Stratasys预计其Fortus 380 CFE 3D打印机的最快采用者是那些制造工具和固定装置的客户以及那些包括汽车的行业; 休闲运动装备; 海洋; 矫形器和假体; 防御; 航天; 医用器材; 石油和天然气。与典型的注塑碳纤维增强塑料部件类似,Stratasys尼龙12CF按重量计35%碳纤维,它具有所有FDM或FFF 3D打印部件中最高的刚度 - 重量比。

两家公司的作品

“Stratasys Nylon 12CF比X和Y轴上具有价格竞争力的替代产品强四倍,并且它将在高出规定温度40%下保持其机械性能。Fortus 380mc CFE比价格极具竞争力的碳纤维3D打印机快两到五倍。““零件不会出现明显的翘曲或收缩,并会保持严格的公差。“

在进行昂贵的铝加工之前,使用Fortus 450mc在ASA材料上3D打印原型。它能够创建复杂组件的精确工作原型。然后我们能够证明它有可能在尼龙12中进行3D打印。3D打印的导管显著降低了成本,并且总重量减少了63%。

“Fortus 380 CFE以0.010英寸的厚度制造零件。该系统还兼容ASA热塑性塑料,其厚度可以为0.010或。005英寸。3D打印机的构建室尺寸为14 x 12 x 12英寸。它提供水溶性支撑材料去除,无需手工劳动来移除支撑。

Marshall 3D打印集成不仅仅局限于管道。该公司还在研究飞机内饰安全刀具和开关支架的开发。Marshall正在使用英国Stratasys的Fortus 450mc 3D打印机,并和爱尔兰白金合作伙伴SYS Systems一起在地面上制造最终部件。Marshall还创建了一个管道适配器原型,用于为飞机的航空电子设备进行通风。

Wohlers Associates的Terry Wohlers说,“多年来,增材制造行业一直需要各种用高强度复合材料生产零件的机器,我希望Stratasys 的最新机器能够通过提供碳纤维的强力零件来满足这一需求。和尼龙12.“

Marshall的航空航天业务转向3D打印,这是工业制造商更大趋势的一部分。该技术的按需功能非常适合行业需求。它不仅可以提高存储成本,还可以降低发动机重量。像波音和维珍这样的公司已经在他们的航空航天业务中使用各种类型的3D打印了一段时间。航空航天公司每天都在寻找3D打印的新应用。

IndyCar和NASCAR示例

Team Penske,IndyCar和NASCAR团队使用碳纤维填充尼龙12制造原型和最终用途零件。轻质后视镜由材料制成并用于赛车。轻量级3D打印后视镜实际上是一个经过验证的真实应用程序,已在许多赛车系列中经过测试和使用。同时,他们通常将这项技术用于汽车的其他部分。

聚酰胺

聚酰胺是一个巨大的市场,是一种用于许多工业应用的材料。大猩猩部队由十几家化学品和聚合物公司组成,每家公司的收入都达数十亿。其中一些,如赢创,阿科玛,帝斯曼,陶氏,巴斯夫和萨比奇都拥有大量的聚酰胺产能,并积极投资聚酰胺高性能材料。与现有材料相比,这些材料具有更高的热变形,连续的使用温度和强度。他们还让这些公司以较高的价格销售现有产能的重新配置版本。这些公司非常乐意长期为其材料投入大量收入。PPA或高性能聚酰胺将成为未来几年许多应用的战场,对于这些公司来说,3D打印汽车的巨大市场。

汽车

组件制造商对聚酰胺材料的冲击,磨损,刚度和整体熟悉程度正在推动这种材料在汽车中的应用。它在原型设计和小批量生产中已经使用了很长时间。该材料已被CRP等公司用于桥梁制造,汽车公司拥有相当的专业知识。特别是大众汽车集团和BWM的不同部分。PPA的高性能足以在发动机舱内,外部舱室内以及整个工具,夹具和固定装置的供应链中使用。它们比散装和工程塑料更贵,但通常比PEEK和PEI等超高性能材料便宜。它们比这些材料更容易使用。因此,一种可在批量使用的新型高性能市场正在兴起。而且,这个利基市场的参与者在未来几十年的合作与工业化之间有着根本的选择。

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