Аддитивные производственные процессы предлагают большой потенциал для облегченного строительства благодаря почти неограниченной свободе формы. Процесс моделирования расплавленного осаждения (FDM) является одним из наиболее успешных вариантов процесса. Структурные свойства изготовленных компонентов до сих пор были ограничены использованием неармированных термопластов. Для применения термопластов, армированных непрерывным волокном, в процессе 3D-печати, в ILK была разработана печатающая головка, которая учитывает специфические свойства обработки и требования к волокнистым композитам. Инновационная печатающая головка впервые способна обрабатывать коммерческие гибридные нити в 3D-печати и производить трехмерные объекты с высоким объемным содержанием волокна.
Сложные и надежные компоненты с использованием 3D-печати
В качестве исходного материала для процесса печати ученые ILK используют гибридную пряжу из стекловолокна и полипропилена в качестве армирующего и матричного компонента, тем самым реализуя производство непрерывных армированных волокном структур с объемным содержанием волокна 35 процентов. Чтобы сделать возможной обработку сложного материала, с помощью недавно разработанной печатающей головки были проведены обширные исследования процесса. В адаптированных тестах исследователи смогли определить соответствующие параметры упругости и прочности и разработать стратегию моделирования для проектирования новых материалов.
Картинная галерея
Новый процесс позволяет гибко и эффективно изготавливать самые сложные компоненты, которые одновременно отвечают высоким механическим нагрузкам. С разработанным волоконным принтером первые демонстраторы, такие как изгибающие балки или натяжные стойки, уже были напечатаны и испытаны в ILK. Изготовленные компоненты иллюстрируют возможность реализации различных ориентаций волокон в одном и том же слое в соответствии с требованиями и объединения их с другими материалами в многокомпонентной конструкции.
Инновационная лаборатория для аддитивного производства
Инновационная лаборатория для генеративного производства была создана профессором для функциональной интегративной облегченной конструкции в ILK. Профессор, профессор, доктор технических наук Нильс Модлер: «Облегченная конструкция может выиграть от аддитивного производства благодаря бионическим усиливающим конструкциям, многокомпонентному дизайну и индивидуальной технологии изготовления волокнистых композитов. С развитием печатающей головки мы создаем совершенно новую группу материалов для армированных волокнами пластиков для аддитивного производства ».
Технология аддитивного производства предлагает множество возможностей для производства новых продуктов эффективно и с высокой степенью свободы проектирования. Высоко индивидуализированные и сложные компоненты могут производиться автоматически и воспроизводимо благодаря характерной слоистой структуре. Научно-исследовательская деятельность в ILK сосредоточена на целевом использовании высокопроизводительных материалов и их синергетическом сочетании для ресурсосберегающей и экономичной многокомпонентной облегченной конструкции. (Qui)