美国公司利用创新技术生产直升机复合材料部件

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               通过Thermwood 10'x20' LSAM? 打印及加工的聚砜(PSU)模具

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                                 用模具生产的最终部件(Chinook直升机接油盘)

     美国Thermwood公司、应用复合材料工程公司(ACE)、Techmer PM公司和普渡大学复合材料制造及模拟中心共同合作生产了直升机复合材料部件,部件生产采用了通过3D打印出来的聚砜(PSU)模。

  聚砜(PSU)模及其成型部件在最近的田纳西AM2017增材制造大会上展示,据Thermwood公司最近的一篇博文,尽管聚砜自身的性能对于该应用而言是理想的产品,但参与者认为这是聚砜第一次被用于3D打印,比起普通的聚合物挤出,它需要更高的温度以及扭矩等级。

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                                     Thermwood 10'x20' LSAM?设备上的打印模具

  模具的打印采用了Techmer提供的碳纤维增强材料,并且模具在Thermwood公司的大型增材制造(LSAM)设备上进行了修整。Thermwood大型增材制造设备上的挤出设施和打印头都是为超高温及高扭矩作业专门设计的。应用复合材料工程公司则通过常规技术在热压罐中通过模具生产了部件。

  该元件为Chinook直升机接油盘,元件的成型在275 F及90 PSI的条件下通过热压罐进行。打印??墒迪终婵仗跫?,无需进行专门的喷涂,也无需像普通模那样进行预浸或脱模。模具的玻璃化温度高达372 F,大家认为该聚砜模能够实现加工在高达350 F环境下的部件,该温度值足够加工目前95%左右的复合材料部件。其它更多的测试还会被进行,从而确保材料的适用性及耐久性。他们还计划评估制造聚醚砜(PES)模具,聚醚砜可在更高的温度下加工和作业。

  Thermwood表示,其增材制造的成本减少了34%,劳动时间减少69%。通过增材模具所需的生产时间为3天,而通过传统模具生产则需要8天时间。如果部件较大,则常规模具还需配备支撑结构,这会增加两天或更多的工期。而增材模具无需要支撑结构。

  本次合作的目标是为3D打印复合材料生产模具开发有效及可靠的材料和工艺,使3D打印复合材料生产模具能在热压罐的高温环境中作业。这些首次成功的结果表明,目前已经非常接近这个目标。




关键字:直升机 复合材料部件
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