Materialele compozite din fibră de carbon sunt multe fire de fibră de carbon dispuse într-o anumită direcție, apoi sunt amestecate cu rășină, ceramică, metal și alte substraturi. În comparație cu materialele metalice tradiționale, materialele compozite din fibră de carbon au avantajele unei densități scăzute, rezistență/rigiditate specifică ridicată, rezistență la coroziune, rezistență la oboseală, rezistență la temperatură ridicată, ușor de proiectat și procesare de turnare integrală la scară largă.
Astăzi, piața pentruImprimat 3DFibră de carbon Composites începe să crească în producția de volum, iar Arris Composites a colaborat cu Airbus în cercetarea compozitelor pentru a ușura suporturile din cabină.
Perspective de dezvoltare durabilă
Există trei tendințe majore în dezvoltarea imprimării 3D a materialelor compozite, una este că va vedea industrializarea proceselor și sistemelor, iar combinația de dezvoltare hardware și software va sprijini mai mult producția de masă. Al doilea este un control mai mare prin senzor al sistemului pentru controlul procesului în timp real - senzorul termic, dimensional și optic îmbunătățește toleranțele procesului. În al treilea rând, noul software folosit pentru a îmbunătăți eficiența operațiunilor de imprimare 3D (de exemplu, fluxurile de lucru de preprocesare, managementul lucrărilor etc.) este mai matur și, prin urmare, mai aprofundat pentru noul design și simularea pieselor cu mai multe materiale.
Dezvoltarea durabilă a industriei călătoriilor aeriene
Arris Composites, cu sediul în Galley, SUA, a dezvăluit un proiect de cercetare cu Airbus axat pe producția de suporturi pentru cabină. Proiectul își propune să conducă la o reducere semnificativă a emisiilor din aviație prin utilizarea unor metode și materiale inovatoare de fabricație, inclusiv compozite.
Potrivit Arris Composites, înlocuirea suportului metalic (220 de grame) cu componente compozite cu fibre continue optimizate din punct de vedere topologic și aliniate (50 de grame) a dus la o reducere a greutății de peste 75 la sută. Reducerea greutății se traduce, de asemenea, în economii de combustibil extrem de optimizate, deoarece sute de aceste suporturi fac parte dintr-o singură aeronavă.
Pierderea în greutate este și mai semnificativă dacă o privești dintr-o perspectivă mai largă. Dacă ar fi construite 100 de aeronave pe an cu 500 de suporturi per aeronavă, plus 50,000 brațe mai ușoare, acest lucru ar ajuta la economisirea a 113 milioane de tone metrice de combustibil și 357 milioane de tone metrice de emisii de dioxid de carbon pe durata de viață a aeronavei.
Potrivit Airbus, designul bionic, optimizarea topologică și materialele compozite avansate sunt viitorul. Combinând beneficiile imprimării 3D cu beneficiile compozitelor, Arris Composites ajută industria să combine în mod ideal aceste modele și materiale pentru a produce viitorul zborului.
În plus, tehnologia de turnare aditivă a Arris Composites, care combină fabricarea aditivă și procesele de turnare prin compresie de mare viteză, va avea un impact uriaș asupra pieselor de schimb și asupra structurilor viitoare de aeronave, demonstrând că reducerea emisiilor de carbon este posibilă. Airbus însuși se angajează să exploreze astfel de căi tehnologice pentru a sprijini viziunea unei călătorii aeriene mai durabile pentru generațiile viitoare.