Kompozitni materijali od ugljičnih vlakana su mnoge niti od ugljičnih vlakana raspoređenih u određenom smjeru, a zatim se miješaju sa smolom, keramikom, metalom i drugim podlogama. U usporedbi s tradicionalnim metalnim materijalima, kompozitni materijali od ugljičnih vlakana imaju prednosti niske gustoće, visoke specifične čvrstoće/krutosti, otpornosti na koroziju, otpornosti na zamor, otpornosti na visoke temperature, lakoće dizajna i jednostavne integralne obrade kalupljenja velikih razmjera.
Danas je tržište za3D printanoKompoziti od karbonskih vlakana počinju povećavati serijsku proizvodnju, a Arris Composites se udružio s Airbusom u istraživanju kompozita kako bi se olakšali nosači kabine.
Perspektive održivog razvoja
Tri su glavna trenda u razvoju 3D ispisa kompozitnih materijala, jedan je da će doći do industrijalizacije procesa i sustava, a kombinacija razvoja hardvera i softvera više će podržati masovnu proizvodnju. Drugi je više senzorske kontrole sustava za kontrolu procesa u stvarnom vremenu - toplinska, dimenzionalna i optička detekcija poboljšava tolerancije procesa. Treće, novi softver koji se koristi za poboljšanje učinkovitosti operacija 3D ispisa (npr. tijek rada predprocesiranja, upravljanje poslovima, itd.) je zreliji, a time i dublji za novi dizajn i simulaciju dijelova od više materijala.
Održivi razvoj industrije zračnog prometa
Tvrtka Arris Composites, sa sjedištem u Galleyu, SAD, otkrila je istraživački projekt s Airbusom usmjeren na proizvodnju nosača kabine. Cilj projekta je dovesti do značajnog smanjenja emisija iz zrakoplovstva korištenjem inovativnih proizvodnih metoda i materijala, uključujući kompozite.
Prema Arris Composites, zamjena metalnog nosača (220 grama) s topološki optimiziranim, poravnatim kontinuiranim vlaknastim kompozitnim komponentama (50 grama) rezultirala je smanjenjem težine za više od 75 posto. Smanjenje težine također se prevodi u visoko optimizirane uštede goriva, budući da su stotine ovih nosača dio jednog zrakoplova.
Mršavljenje ima još više smisla ako na to gledate iz šire perspektive. Ako bi se godišnje izgradilo 100 zrakoplova s 500 nosača po zrakoplovu, plus 50000 lakših nosača, to bi pomoglo uštedi 113 milijuna metričkih tona goriva i 357 milijuna metričkih tona emisija ugljičnog dioksida tijekom životnog vijeka zrakoplova.
Prema Airbusu, bionički dizajn, topološka optimizacija i napredni kompozitni materijali su budućnost. Kombinirajući prednosti 3D ispisa s prednostima kompozita, Arris Composites pomaže industriji da idealno kombinira ove dizajne i materijale za proizvodnju budućnosti letenja.
Osim toga, Arris Compositesova tehnologija aditivnog lijevanja, koja kombinira aditivnu proizvodnju i procese kompresije velike brzine, imat će veliki utjecaj na zamjenske dijelove i buduće strukture zrakoplova, dokazujući da je smanjenje emisije ugljika moguće. Sam Airbus predan je istraživanju takvih tehnoloških putova kako bi podržao viziju održivijeg zračnog putovanja za buduće generacije.