分享好友 行业资讯首页 频道列表

高性能聚合物复合材料的3D打印(3Dfy)技术

2022-11-23 08:566060
 来自波兰科学院的研究人员将要开展一项名为“高性能聚合物复合材料的3D打印(3Dfy)”的项目,该项目旨在提出一种创新的打印工艺,即采用UD热塑性预浸料带作为原料进行复合材料3D打印。该方法的竞争优势在于原料材料的低成本和高质量性能,以及材料的多样性和对终用户的开放性。
 
  长期以来,连续纤维增强聚合物的3D打印一直是增材制造领域内的一个技术挑战。这也间接导致了一个高度竞争的格局存在,包括来自开发链各个环节的参与者,从大学到研究中心再到工业上。这些挑战者包括中小企业深层技术创新的初创公司和大公司。
 
  3Dfy 项目在西班牙赫罗纳大学有一个初始的 2019-2021 RDI 阶段,由加泰罗尼亚商业竞争力机构ACCIó的欧盟MSCA共同基金TECNIOspring+计划提供支持,目前这一项目仍在波兰基础技术研究所继续开展。同时,该项目还获得了波兰科学院的2022-2024年欧盟MSCA共同基金PASIFIC计划的支持。
在初的项目中,3Dfy提出了一种用于连续纤维增强的高性能热塑性聚合物(如PEI、PES、PEEK、PEKK)的新型熔融长丝制造3D打印技术。其新颖之处在于将工业化的自动纤维放置复合材料制造工艺中的预浸渍复合材料带作为原料(而不是预浸渍的长丝)。
 
  3D打印连续纤维增强聚合物主要针对轻质和高热力学性能(刚度、强度、断裂韧性、耐温、耐湿、耐辐射、耐化学制剂)的应用场景,能够在恶劣的负载和环境条件下运行,用于航空航天、汽车、生物机械(例如,工具/刀具、功能原型、复杂的支架、外壳和镶板、热发动机部件、复杂的管道主体和连接器、CubeSats、无人机/无人机主体、小型风力涡轮机叶片、机器人部件、体育用品和假肢植入物等行业。
 
  研究人员主持的这项3Dfy项目旨在为高性能复合材料及其应用开发一种创新的3D打印加工方法,并证明其可行性。该项目考虑了几个方面,如连续纤维加固(如碳、玻璃),其本身就为复合材料提供了卓越的机械性能(如刚度、强度);以及高性能热塑性基体(如PEEK、PEKK、PEI、PPS),其为3D打印的复合材料提供了卓越的热机械性能(如热、化学、辐射、环境、磨损、抗压、断裂韧性)。
 
  与目前处理类似聚合物打印问题的先进技术相比,3Dfy项目的创新之处在于提出了一种能够处理新原料类型的新型挤出头,以及复合材料3D打印的新方法和技术。市场上可用的具有矩形截面的预浸渍复合材料带被用作原料,而不是内部专有的具有圆形截面的预浸渍长丝(如目前同一细分市场上的其他竞争者所做的)。
 
  3Dfy项目的核心内容涉及以下几个方面:用于复合3D打印机的多相(聚合物基体和增强纤维)原料;原料的复合3D打印加工技术;输出的3D打印复合材料的性能。
 
  因此,3Dfy项目涵盖了多学科、多物理学和多尺度的内容,包括材料科学和技术(增强纤维和聚合物基体成分、它们的兼容性、聚合物基体配方、根据加工方法需要的添加剂和改性剂);原料材料开发;工艺技术;产品(复合3D打印挤出头)开发;数字化制造、自动化和控制;复合材料设计、分析和物理测试;虚拟建模和仿真;工艺和产品验证。此外,该项目建立在之前的RDI基础上,旨在继续初的RDI,提高TRL并将技术推进到市场。
反对 0
举报 0
收藏 0
打赏 0
评论 0
赫氏EFIPreg高效预浸料研发收官 助力航空航天高速率量产
2026年3月25日,赫氏(Hexcel)宣布其EFIPreg(高效预浸料)研发项目圆满收官。该项目获西班牙工业技术发展中心(CDTI)470,993 欧元资

0评论2026-04-01103

空客牵手Fairmat:布局A350碳纤维退役回收,打造航空复材闭环
空客已与复合材料回收初创企业Fairmat签署合作协议,探索从拆解机身中回收碳纤维,并将其再次应用于航空制造领域。

0评论2026-04-01103

70米级碳纤维复材桅杆量产 SMAF拓展多领域大型复材部件
依托当地复合材料专业企业网络,SMAF工厂打造约70米长减碳推进桅杆,同时生产航空航天、国防、交通、风电等领域大型复合材料部件。

0评论2026-03-03140

Catack-H与浦项国际合作开展碳纤维回收
Catack-H是一家专注于碳复合材料回收的韩国初创企业,与韩国最大的贸易公司浦项国际宣布将合作开展碳纤维回收和循环经济项目。Ca

0评论2026-02-07140

Cygnet Texkimp的多轴绕线延长油气管道寿命
Cygnet Texkimp和曼彻斯特大学开发了一台高速机器人绕线机,为加拿大管道技术公司Total Containment Inc(TCI)升级现有的油气管道

0评论2026-01-27155

东丽碳纤维二氧化碳分离膜降低沼气提纯成本
在与某污水处理厂企业开展的为期一年的试验中,东丽二氧化碳分离膜的脱水成本降低了70%,为沼气提纯技术的规模化应用铺平了道路。

0评论2026-01-21157

韩国浦项进军碳纤维化学回收领域
近日,韩国碳纤维回收先驱企业 CATACK-H 与世界 500 强企业浦项国际(POSCO International)达成战略合作,标志着基于低能耗“化学分解法”的循环经济模型正式走向全球市场。

0评论2026-01-20170

宝马获颁“JEC复合材料创新奖” 可持续天然纤维复合材料实现量产
宝马获颁“JEC复合材料创新奖” 可持续天然纤维复合材料实现量产

0评论2026-01-20160

NCS复材公司携手美国钢架雪车队 打造高科技雪车
纳莫复合材料公司(NCS)与美国雪车钢架雪车联合会展开合作,为钢架雪车打造先进碳纤维部件,将航空航天级精度技术应用于冰雪赛场

0评论2026-01-19167