韋伯州立大學(xué)安裝復(fù)合材料3D打印機CBAM-2以推進航空航天研究

2023年1月27日，南極熊獲悉，韋伯州立大學(xué)（Weber State University）正在使用基于復(fù)合材料的3D打印 (CBAM) 系統(tǒng)來推進猶他州北部航空航天和國防生態(tài)系統(tǒng)的研究。

△部署到米勒高級研究和解決方案中心（猶他州希爾空軍基地）的CBAM 3D打印機

該大學(xué)的米勒高級研究和解決方案中心，最近升級并安裝了Impossible Objects基于復(fù)合材料的增材制造系統(tǒng)(CBAM-2)。該機器可打印復(fù)合材料，以適用于為一系列高科技應(yīng)用設(shè)計零件。

△用PEEK和PA 12碳纖維制成的3D打印零件

國防對復(fù)合材料的需求持續(xù)增長
MARS中心位于猶他州希爾空軍基地附近，匯集了韋伯州立大學(xué)的學(xué)生和教職員工以及行業(yè)專家，他們可以將創(chuàng)新的解決方案應(yīng)用于現(xiàn)實世界的問題，尤其是在國防領(lǐng)域。

WSU工程、應(yīng)用科學(xué)與技術(shù)學(xué)院院長David Ferro說:“復(fù)合材料是軍方非常感興趣的國防領(lǐng)域之一，使用CBAM按需3D打印這些部件的能力，將使我們有優(yōu)勢參與更多的項目并招募最優(yōu)秀的人才。”

Ferro表示，韋伯州立大學(xué)早就開始使用Impossible Objects3D打印系統(tǒng)，并相信新系統(tǒng)CBAM-2能夠為該中心帶來技術(shù)上的新飛躍，它將成為學(xué)術(shù)界、國防和商業(yè)合作伙伴進行航空航天研究的寶貴工具。

△與傳統(tǒng)的3D打印方法相比，Impossible Objects的CBAM 2打印機可以生產(chǎn)出更堅固、更輕、尺寸精度更高、溫度性能更好的零件

3D打印技術(shù)與碳纖復(fù)合材料
眾所周知，碳纖維是一種性能優(yōu)異的材料。它的強度可凌駕于鋼鐵和鋁等金屬材料之上，重量卻輕得多，所以用途極為廣泛。包括汽車、飛機、建筑等行業(yè)的需求量都很大。但這種材料也有缺點，就是加工比較困難，通常都需要耗費大量的人工，所以相應(yīng)的制品成本比較高。

Impossible Objects專有的CBAM技術(shù)可以比傳統(tǒng)的熔融沉積建模（FDM）3D打印更快地生產(chǎn)零件。制造過程是通過將尼龍和PEEK等高性能聚合物與碳纖維和玻璃纖維板相結(jié)合。

與傳統(tǒng)的復(fù)合材料制造相比，ImpossibleObjects的復(fù)合材料的增材制造（CBAM）工藝可制造出非常堅固、幾乎沒有幾何限制、高精度，而且價格大大低于以前的零件。對于航空航天和無人機制造商而言，這尤其是個好消息。因為這項技術(shù)大大改變了使用FDM和FFF技術(shù)無法實現(xiàn)的精細特征和扁平零件，在FDM和FFF加工時，短纖維的形成和層與層之間的層壓會導(dǎo)致零件在力的作用下散落。

△CBAM技術(shù)制造的無人機螺旋槳

Impossible Objects首席執(zhí)行官Steve Hoover表示，CBAM系統(tǒng)的碳纖維PEEK 3D打印材料具有出色的機械性能，是鋁制原型、工具、備件和維修的尖端替代品。

在MARS中心工作的WSU撥款寫作和研究專家Devin Young說“我們已經(jīng)使用這項技術(shù)為傳統(tǒng)飛機打印零件，這些老舊的飛機需要更換零件或不再生產(chǎn)的工具。CBAM制造的零件比其他一些方法更輕、更堅固，而且速度更快。”

Young表示，最近通過Impossible Objects進行的3D打印部件示例還包括某一種固定帶，可將急救箱固定在美國空軍目前駕駛的飛機內(nèi)。他補充道：“我們發(fā)現(xiàn)了這項技術(shù)的一系列用途，從大型航空航天公司到小型本地企業(yè)。”