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美军利用选区激光烧结工艺开发出3D打印耐高温聚合物的方法

时间:2021-09-21 05:52编辑:admin来源:澳门威斯尼斯人游戏当前位置:主页 > 澳门威斯尼斯人游戏多肉植物 > 仙人掌科 >
本文摘要:近日,美国空军研究实验室与NASA格伦研究中心和路易斯维尔大学合作,研发出有3D打印机耐高温聚合物的方法。研究人员使用风干了碳纤维丝的高温热固性树脂和选区激光工件工艺,顺利打印机出可忍受低于300℃的耐高温聚合物恩复合材料部件,未来未来将会用作涡轮发动机备件或发动机排气周围的高温区域。 由于聚合物恩复合材料的轻质特性和耐高温环境的能力,有助减少飞机的航程,同时可减少燃料消耗,减少运营成本,因此对空军下一代装备应用于具备很大的吸引力。

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近日,美国空军研究实验室与NASA格伦研究中心和路易斯维尔大学合作,研发出有3D打印机耐高温聚合物的方法。研究人员使用风干了碳纤维丝的高温热固性树脂和选区激光工件工艺,顺利打印机出可忍受低于300℃的耐高温聚合物恩复合材料部件,未来未来将会用作涡轮发动机备件或发动机排气周围的高温区域。

由于聚合物恩复合材料的轻质特性和耐高温环境的能力,有助减少飞机的航程,同时可减少燃料消耗,减少运营成本,因此对空军下一代装备应用于具备很大的吸引力。而这一颠覆性找到为符合空军下一代、成本有效地的生产市场需求奠下了基础。一般来说,聚合物恩复合材料是将纤维(如玻璃纤维)映射到环氧树脂或其他基体材料中,嵌入式纤维强化了基体,使得材料更为牢固。使用激光工件工艺展开聚合物3D打印机的过程中,通过高温激光穿越聚合物粉末床以构成计算机预先设计的形状。

随后利用激光能量成形新的粉末层,这个过程反复多次,直到三维零件已完成。在对高温聚合物树脂展开测试时,研究团队找到增材生产技术需要很好地打印机聚合物粉末,但是当他们从粉末床上所取下零件展开后处理时,材料不会再次发生熔融,因而无法用于。

为了解决问题这一问题并更佳地使分子在激光的热量下卷曲并成形,研究人员在树脂材料中重新加入碳纤维填满材料,以更佳地将激光的能量转移到基体。通过吸取激光的能量和传导热量,碳纤维不会使激光器冷却材料的速度比分开用于聚合物更快。研究人员回应,高温材料的加工十分艰难且便宜,并且这种材料一般来说用作军事特定用途,其供应商资源较较少。这一突破将使美国空军可以以更为经济高效的方式生产出有高温复合材料零件。

而且,高温聚合物复合材料零件具备体积小、功能多等特点,近期研究成果不仅将为空军带给很大的益处,而且有可能为整个行业带给颠覆性影响。可行性测试数据指出,这种新材料可以忍受高温,但在实际应用于空军平台之前还必须对材料展开更进一步的测试和检验。


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