空客通过3D打印碳纤维复合材料寻求更轻客舱支架

2021年12月16日11:28 来源：3D科学谷

慧正资讯：碳纤维复合材料是很多碳纤维丝束按照一定的方向排布，然后将它们与树脂、陶瓷、金属等基体混合连接在一起构成的材料。与传统的金属材料相比，碳纤维复合材料具有密度小、比强度／比刚度高、耐腐蚀、抗疲劳、耐高温、便于设计、易于大面积整体成型加工等优点。

如今，3D打印碳纤维复合材料的市场开始发力批量制造，Arris Composites与空中客车公司合作进行复合材料研究，以减轻客舱支架。

可持续的发展前景

复合材料的3D打印发展有三大趋势，一是将看到流程和系统的工业化，硬件与软件发展的结合将更加支持大批量生产。二是对系统进行更多的传感控制，以实现实时过程控制-热，尺寸和光学传感可提高过程公差。三是用于提高3D打印操作效率的新软件（例如，预处理工作流程，作业管理等）更加成熟，从而更深入的用于多材料零件的新设计和仿真。

可持续航空旅行业发展

来自美国加利的Arris Composites透露了与空中客车公司的一项研究项目，该项目专注于机舱支架的生产。该项目旨在通过利用创新的制造方法和材料（包括复合材料）来使得航空排放量的显着减少。

据Arris Composites称，将金属支架（220 克）替换为拓扑优化、对齐的连续纤维复合材料部件（50 克），重量减轻了75% 以上。重量的减轻也转化为高度优化的燃油节省，因为数百个这样的支架是一架飞机的一部分。

如果放到更大的视角来看减重的意义就更大了，假如一年制造100架飞机，每架飞机配备 500个支架，加上5万个重量更轻的支架，这有助于在整个飞机的生命周期中节省 1.13亿公吨的燃油，并减少 3.57亿公吨的二氧化碳排放量。

根据空客，仿生学设计、拓扑优化设计和先进复合材料是未来，Arris Composites将3D打印的优势与复合材料的优势相结合，正在帮助业界将这些设计和材料理想结合起来，以制造飞行的未来。

此外，Arris Composites的增材成型技术结合了增材制造和高速压缩成型工艺，将对更换零件和未来的飞机结构产生巨大影响，证明减少碳排放是可能的。空客本身致力于探索这样的技术途径，以支持为子孙后代实现更可持续的航空旅行的愿景。

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