墨爾本斯威本科技大學獲100萬澳元資助生產3D打印碳纖維零件

來源： 賽奧碳纖維技術

據(jù)了解，近日，墨爾本斯威本科技大學及其研究合作伙伴已獲得100萬澳元的獎金，用于350萬美元的工業(yè)規(guī)模生產3D打印復合材料的項目。通過全球創(chuàng)新聯(lián)動計劃（Global Innovation Linkages Program）獲得的獎金將用于輕量級復合材料零件的開發(fā)和大規(guī)模3D打印生產，如斯威本科技大學的工業(yè)4.0 測試實驗室。最終產品將適用于航空航天和汽車領域。

斯威本科技大學副校長Aleksandar Subic教授評論說：“全球創(chuàng)新計劃聯(lián)動基金通過與我們在澳大利亞和德國的合作伙伴的合作，表彰我們在先進制造業(yè)工業(yè)4.0轉型中的領導地位。”

多層復合3D打印
在這個項目中，Swinburne團隊將應用最近開發(fā)的碳纖維3D打印方法，稱為“多層（Multilayer）”。由總部位于奧地利的專業(yè)機械和設備制造公司Fill提供，多層3D打印通過熱連接連續(xù)層膠帶進行工作 原料，生產半成品纖維復合材料。這些機器還可以集成到現(xiàn)有的成型和注塑工藝中，從而實現(xiàn)非常高的生產率。

幫助開發(fā)這些產品的是多家澳大利亞和全球公司，如復合材料制造專家Quickstep，以及，斯圖加特大學主導的“ARENA2036——未來汽車的環(huán)境研究”項目。

全球研究工作
新的資金進一步加強了斯威本大學在汽車3D打印領域的地位。在獲得這100萬美元的撥款之前，該大學還獲得了1,264,695澳元的獎金，用于開發(fā)汽車的自動3D打印維修服務，作為“維修機器人（Repairbot）”項目的一部分，該項目得到了創(chuàng)新制造合作研究中心（IMCRC）的支持。

“與我們的行業(yè)和研究合作伙伴一起設計和開發(fā)用于復合材料3D打印的斯威本大學工業(yè)4.0 測試實驗室是兩年前成立的制造未來研究所的關鍵策略之一，”制造未來研究所所長，即將擔任復合計劃的研究主任Bronwyn Fox教授說 。“我們的國際工業(yè)聯(lián)網研究網絡使我們能夠為澳大利亞的先進制造商創(chuàng)造新的全球商機。”

斯威本大學制造業(yè)未來研究所（Manufacturing Futures Research Institute）所長Bronwyn Fox教授和斯圖加特大學ARENA2036團隊。據(jù)了解，碳纖維是火箭、衛(wèi)星、導彈、戰(zhàn)斗機和艦船等尖端武器裝備必不可少的戰(zhàn)略基礎材料。將碳纖維復合材料應用在戰(zhàn)略導彈的彈體和發(fā)動機殼體上，可大大減輕重量，提高導彈的射程和突擊能力，如美國80年代研制的洲際導彈三級殼體全都采用碳纖維和環(huán)氧樹脂復合材料。

碳纖維復合材料在新一代戰(zhàn)斗機上也開始得到大量使用，如美國第四代戰(zhàn)斗機F22采用了約為24%的碳纖維復合材料，從而使該戰(zhàn)斗機具有超高音速巡航、超視距作戰(zhàn)、高機動性和隱身等特性。美國波音推出新一代高速寬體客機的音速巡洋艦，約60%的結構部件都將采用強化碳纖維塑料復合材料制成，其中包括機翼。

中國自行研制的碳纖維復合材料剎車預制件性能達到國際水平。采用這一預制件技術所制備的的國產碳和碳剎車盤已批量裝備于國防重點型號的軍用飛機，并在B757型民航飛機上使用，在其它機型上的使用也在實驗考核中，并將向坦克、高速列車、高級轎車、賽車等推廣使用。

碳纖維比鋁輕但強度相似。碳纖維在艦艇上也有重要的應用價值，可減輕艦艇的結構重量，增加艦艇有效載荷，從而提高運送作戰(zhàn)物資的能力，碳纖維不存在腐蝕生銹的問題。 由于使用碳纖維材料可以大幅降低結構重量，因而可顯著提高燃料效率。采用碳纖維與塑料制成的復合材料制造的飛機以及衛(wèi)星、火箭等宇宙飛行器，噪音小，而且因質量小而動力消耗少，可節(jié)約大量燃料。據(jù)報道，航天飛行器的質量每減少1kg，就可使運載火箭減輕500千克。

碳纖維還是讓大型民用飛機、汽車、高速列車等現(xiàn)代交通工具實現(xiàn)"輕量化"的完美材料。航空應用中對碳纖維的需求正在不斷增多，新一代大型民用客機空客A380和波音787使用了約為50%的碳纖維復合材料。波音777飛機利用碳纖維做結構材料，包括水平和垂直的橫尾翼和橫梁稱為重要結構材料，所以對其質量要求極其苛刻。波音787的機身也采用碳纖維，這使飛機飛得更快，油耗更低，同時能增加客艙濕度，讓乘客更舒適。空客也在他們的飛機上使用了大量的碳纖維，碳纖維將被大量應用在新型客機A380上。這使飛機機體的結構重量減輕了20%，比同類飛機可節(jié)省20%的燃油，從而大幅降低了運行成本、減少二氧化碳排放。

來源： 賽奧碳纖維技術