坚固、灵活、重量轻、可定制——这些只是复合材料在太空和地面上随处可见的几个原因。本期将介绍的是美国航空航天局(National Aeronautics and Space Administration,NASA,又称为:美国宇航局)领先的复合材料技术中用于耐高温领域的3D打印碳纤维复合材料技术。
美国宇航局格伦研究中心(NASA Glenn Research Center)的创新者与路易斯维尔大学和美国空军合作,开发了一种增材制造技术,使用热固性聚酰亚胺树脂生产具有高温性能的复合材料零件。
该工艺使用选择性激光烧结(SLS)来熔融加工NASA新型RTM370酰亚胺树脂的粉末状产品,该树脂填充有精细研磨的碳纤维。随后可以对所得复合材料零件进行后固化,为高温航空航天应用做准备,从而提供可承受300°C以上温度的3D打印复合材料零件。
这是增材制造聚合物技术的重大进步,通过提供一种需要相对较低熔融温度的SLS工艺,创建得到具有高温能力的复合材料,从而能够对具有复杂几何形状的零件进行3D打印,以实现高性能应用。
技 术 优 势
高温性能:NASA的热固性聚酰亚胺复合材料在极高温度(超过300°C)下仍能保持机械性能。
高性能复杂3D部件的易生产性:需要高温应用的复杂结构物体可以通过常规SLS设备进行3D打印。
制件轻量化:RTM370复合材料制成的部件比金属部件轻30%。
清洁环保:RTM370采用无溶剂生产工艺,不会产生任何有害的挥发性化合物。
优异的抗冲击性和焦炭产率:RTM370复合材料在环境和高温下表现出高的抗冲击性能和优异的耐磨性。