I romfartsindustrien har additiv produksjon (AM) tiltrukket seg mye oppmerksomhet, spesielt karbonfiberforsterket plast (CFRP) og metallpolymaterialisering, som er et nøkkelspørsmål for å redusere vekten av strukturelle deler og øke merverdien til AM ved å bruke 3D-utskriftsteknologi. Engineering Research Department og Fluid Science Institute ved Northeastern University Graduate School kunngjorde 26. mai 2022 at de i fellesskap har utviklet et CFRP-bindingsmateriale som kan krympes direkte på et 3D-laminert metallsubstrat med skjærbindingsstyrke lik den til gjeldende limbinding.
Det felles forskerteamet til Keiichi Shirasu, Masayoshi Mizutani og Shigeru Obayashi fra The Graduate School of Engineering, Tohoku University og JAMCO, tok i bruk metoden Selective Laser Melting (SLM) i denne studien.
Sylindriske fremspring ble 3D-printet på overflaten av titanlegeringsplaten. Overflatestrukturen til sylindriske fremspring kan effektivt overføre skjærbelastningen til CFRP-krympen. CFRP-prepreg ble satt inn mellom 3D-trykt titanlegeringsplate og CFRP-plate, oppvarmet og presset sammen, og bindemateriale av CFRP/titaniumlegering ble vellykket produsert. CFRP-plater og sylindriske fremspring er forbundet med CFRP-prepregs satt inn i dem, som hemmer bruddet (grensesnittstripping) ved CFRP/titanium-legeringsgrensesnittet. Skjærbindingsstyrken er 20,6 MPa, som er 64 prosent høyere enn for CFRP podet på kommersielt tilgjengelige titanlegeringsplater. Oppnå et nivå lik eller høyere enn gjeldende limbinding.
Denne forskningen er resultatet av et ledende forskningsprogram fra Japans nasjonale byrå for utvikling av nye energi- og industriteknologi (NEDO) "for å utvikle multi-material 3D-binding og optimal støpeteknologi for å oppnå høyere pålitelighet enn eksisterende binding i romfartssektoren".
I henhold til formen og egenskapene til CFRP er metalloverflatestrukturen optimalisert. Kombinert med resultatene av dette prosjektet, forventes det å realisere multimaterialet av praktiske komponenter i fremtiden og oppnå produktproduksjonsteknologien som tar hensyn til designfleksibiliteten og materialegenskaper. Samtidig som den realiserer den lette vekten, reduserer den genereringen av prosessavfall og energiforbruk betydelig.
Kontakt:
Hvis du har spørsmål, kan du gjerne kontakte oss. Arbeidstid: 8.30 til 17.30
E-post:zhangjixia@bjygti.com
