陜西斐帛科技研發(fā)纖維增強復合材料3D打印技術

lydiazhang   2017-09-30 13:19:16

9月27日,2017中國(西安)國際增材制造博覽會暨技術高峰論壇(簡稱2017CAME)在中國西安高新區(qū)都市之門舉行,在展會上,一家擁有黑科技的公司——陜西斐帛科技發(fā)展有限公司,該公司研發(fā)的高性能纖維增強復合材料增材制造(3D打印)技術,打印的Cf/PLA復合材料抗彎強度達到了390MPa,是傳統(tǒng)PLA零件(48-53MPa)的7倍,性能與鋁合金相當,重量卻減少五分之二。

COMBOT -1型打印機

桌面型連續(xù)纖維增強復合材料3D打印機(COMBOT -1型打印機),所制備的Cf/PLA復合材料抗彎強度達到了390MPa,是傳統(tǒng)PLA零件(48-53MPa)的7倍,性能與鋁合金相當,重量減少五分之二。

連續(xù)纖維增強復合材料3D打印原理

高性能連續(xù)纖維增強熱塑性復合材料3D打印技術是以連續(xù)纖維增強熱塑性高分子材料,實現高性能復合材料零件直接3D打印,采用連續(xù)纖維與熱塑性高分子材料為原材料,利用同步復合浸漬-熔融沉積的3D打印工藝實現復合材料制備與成形的一體化制造。復合材料3D打印工藝的主要優(yōu)勢在于成本低,周期短,能實現復雜結構復合材料構建的快速制造。

多自由度復合材料3D打印裝備與服務

3D打印在分層方向的力學性能較差的問題是所有3D打印技術無法回避的技術壁壘,該公司針對3D打印技術的痛點,研發(fā)了多自由度3D打印平臺,并提出了適合的空間路徑生成方法,根據制件外表面進行分層制造以提高制件的精度和力學性能,適合于高精度,高強度制件的制造,擺脫了對成型方向的限制。

復合材料輕質結構一體化制造技術

連續(xù)纖維增強復合材料輕質結構被廣泛應用在航天航空、高速列車和船舶等領域,然而傳統(tǒng)制造工藝無法對其一體化成型,周期長、成本高限制了復合材料輕質結構的應用,因此,該公司提出了基于連續(xù)纖維增強復合材料3D打印的復合材料輕質結構的一體化制造工藝,所制備的連續(xù)芳綸纖維增強PLA復合材料輕質結構,在纖維體積含量達到11%時,抗壓性能達到17MPa,其性能優(yōu)于傳統(tǒng)制造方式的波紋輕質結構。

連續(xù)纖維增強復合材料回收與再制造技術

3D打印連續(xù)纖維增強復合材料的纖維是按照連續(xù)有序的方式進行排列的,可以很好的實現連續(xù)纖維的回收與復合材料再制造,最大化連續(xù)纖維的使用效率,同時降低對環(huán)境的二次污染。該公司提出了連續(xù)纖維增強熱塑性復合材料的綠色制造模式,采用3D打印回收再制造工藝可實現增強纖維100%的非降級回收,再制造制件的抗彎強度最高可提高25%,在符合材料新能源汽車,太空發(fā)展等領域有著較好的應用前景。

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