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3D打印是碳纤维零件变便宜的关键吗?
发布:s0208_2016   时间:2017/8/15 13:19:26   阅读:632 
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将来某一天,碳纤维可能会被广泛使用,它会令我们所有的汽车、飞机更轻、更高效。然而今天,碳纤维材料制造的零件非常昂贵,主要用于赛车,高端跑车和新的喷气式客机。现在,一些企业家打赌说,3-D打印技术是使碳纤维零件更便宜、更广泛使用的关键。
 
剑桥和马萨诸塞州MarkForged公司的CEO和创始人Greg Mark认为碳纤维的好处是非常大的——其制作的零件和铝一样结实但是更轻巧,能够负担起的人正在将它用于航天和汽车行业。

但是对于大多数人来说,它太昂贵了。制造工艺是其中一个很大的原因:这种工艺复杂,好多工序都需要手工操作,因而费时费力。

Mark说,他的公司研发的新工艺就像在计算机上设计零件一样简单,按下一个按钮,几小时后读取零件信息。
 
上面:一个由Impossible Objects公司制造的汽车冷空气进气轴
下面:一个由Impossible Objects公司制造的无人机螺旋桨
 
芝加哥总部“Impossible Objects”创业公司的主席,创始人和首席技术官Robert Swartz说,打印碳纤维零件可以使3-D 打印在许多工业上更加有用。用现有的3-D打印技术生产的大部分塑料零件使用性能并不足够好,在无人机的制造上,有对其功能的实际需求,并且这需要更好的材料。

技术上讲,碳纤维零件是由碳纤维和聚合物精确结合产生的复合材料制造而成的。用3-D打印机制造碳纤维复合材料是一个挑战,因为碳纤维不适用于传统的打印头(正如Mark所言,这种材料是很难打印的)。

Impossible Objects公司研发了一种工艺,它避免了打印碳纤维的难处,相反地,它以整层的碳纤维作为打印材料。在每一层碳纤维的顶部,喷墨打印机根据数字指令,依靠精确设计设定了明确的方案。聚合物粉末被添加,它附着在碳纤维上,一层层被叠加压制、加热,然后聚合物融化,和纤维结合,最后喷砂处理,将不能和聚合物结合的部分纤维去除。Impossible Objects 公司生产零件用于销售,同时公司也在研发一种机器,用于卖给那些想使用这个工艺生产他们需要的零件的公司。
 
译者:边草
译自:technologyreview
 
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