Исследование AFRL продвигает 3D-печать CF / эпоксидных композитов

Исследовательская лаборатория ВВС Composites Branch (AFRL, Дейтон, Огайо, США) в партнерстве с Арканзасским университетом, Университетом Майами, Технологическим университетом Луизианы и Техасским университетом в Эль-Пасо разработала аддитивно производимые композиты из эпоксидной смолы и углеродного волокна для использование в конструктивных частях самолетов и космических кораблей.

Утверждается, что полимеры, используемые для печатных материалов, являются теми же материалами, которые уже используются в системах Air Force, которые были разработаны для обеспечения высокой термической и экологической стойкости, высокой прочности и очень легкого веса.

По сравнению с традиционными композитами, AFRL утверждает, что можно более легко создавать сложные композитные детали аддитивного производства и что этот процесс устраняет необходимость в дорогостоящих и длительных процессах отверждения. Также считается, что аддитивное производство упрощает логистику, связанную с производством, сборкой и ремонтом деталей, поскольку эти процессы могут выполняться в полевых условиях или на складе.

Кроме того, AFRL сформировала совместные проекты с международными союзниками, включая Индию, по использованию композитной 3D-печати для создания сложных основных структур, которые в сочетании с верхней и нижней лицевыми панелями создают легкие многослойные структуры со свойствами, адаптированными к физическим силам, которые необходимы. быть нести.

Гибкость изготовления этих ядер с аддитивной печатью позволяет легко вставлять другие материалы, такие как металлическая арматура и электрические компоненты, упрощая сборку и создавая многофункциональные конструкции со встроенными датчиками, срабатыванием, вычислением или электропитанием для многофункциональных беспилотных летательных аппаратов следующего поколения.

На обшивке самолетов используются традиционные многослойные конструкции с одинаковой геометрией сердцевины по всей площади. Сообщается, что аддитивная печать сэндвич-структур позволит структурам выдерживать более высокие нагрузки там, где это необходимо, и сохранять меньший вес там, где их нет.

«Возможность быстрой печати высокопрочных композитных деталей и приспособлений для истребителей может стать огромным преимуществом как в полевых условиях, так и для ускорения разработки систем вооружения», - говорит д-р Джеффри Баур, руководитель группы исследования характеристик композитных материалов.

Результаты работы коллектива будут опубликованы в специальном выпуске Journal of Experimental Mechanics . посвящен механике материалов, полученных аддитивным способом .