Il-militar ta 'l-Istati Uniti jiżviluppa metodu għall-istampar 3D ta' polimeri reżistenti għal temperatura għolja

Riċentement, il-Laboratorju ta 'Riċerka ta' l-Ajru tal-Ajru ta 'l-Istati Uniti, f'kollaborazzjoni maċ-Ċentru ta' Riċerka ta 'Glenn NASA u l-Università ta' Louisville, żviluppa metodu għall-istampar 3D ta 'polimeri reżistenti għal temperatura għolja. Ir-riċerkaturi użaw rażi ta 'termostatazzjoni b'temperatura għolja mimlijin bil-filamenti tal-fibra tal-karbonju u proċessi selettivi ta' sinterizzazzjoni bil-lejżer biex jippruvaw b'suċċess partijiet komposti bbażati fuq polimeru b'temperatura għolja li jistgħu jifilħu temperaturi ogħla minn 300 ° C. Huma mistennija li jintużaw fil-futur għal temperaturi għoljin madwar spare parts tal-magna tat-turbini jew l-exhaust tal-magna. żona.

Il-proprjetajiet ħfief ta 'komposti bbażati fuq il-polimer u l-abilità tagħhom li jifilħu għal ambjenti b'temperatura għolja jistgħu jgħinu biex tiżdied il-firxa ta' inġenji tal-ajru filwaqt li jitnaqqsu l-konsum tal-fjuwil u l-ispejjeż operattivi, u tagħmlu attraenti għall-ġenerazzjoni li jmiss tal-Air Force tal-applikazzjonijiet tat-tagħmir. Din l-iskoperta ta 'tfixkil waqqfet il-pedament biex tissodisfa l-ħtiġijiet tal-manifattura tal-Air Force li jmiss tal-ġenerazzjoni, kost-effettivi.

B'mod ġenerali, komposti bbażati fuq il-polimeru jinkorporaw fibri bħal fibri tal-ħġieġ f'elementi epossidiċi jew materjali oħra tal-matriċi. Il-fibri inkorporati isaħħu l-matriċi u jagħmlu l-materjal aktar robust.

Fil-proċess ta 'l-istampar tal-polimer 3D bl-użu ta' proċess ta 'sinterizzazzjoni bil-lejżer, id-dawl laser b'temperatura għolja jiġi mgħoddi mis-sodda tat-trab tal-polimer biex jifforma forma kompjuterizzata mfassla minn qabel. It-trab tal-lejżer imbagħad jintuża biex jagħti forma lis-saff ġdid ta 'trab u dan il-proċess huwa ripetut diversi drabi sakemm titlesta l-parti 3D.

Meta ttestjat ir-reżin tal-polimeru b'temperatura għolja, it-tim sab li tekniki tal-manifattura addittivi pprintifikaw trab tal-polimer ukoll, iżda meta neħħew partijiet mis-sodda tat-trab għal wara t-trattament, il-materjali mdewba u ma setgħux jintużaw.

Sabiex tissolva din il-problema u tagħmilha possibbli li l-molekuli jiġu mdawra u ffurmati taħt is-sħana tal-laser, ir-riċerkaturi żiedu fillers tal-fibra tal-karbonju mal-materjal tar-reżina biex jittrasferixxu aħjar l-enerġija tal-laser lis-substrat. Billi jassorbi l-enerġija tal-lejżer u jagħmel is-sħana, il-fibra tal-karbonju se tikkawża li l-lejżer isaħħan il-materjal ħafna aktar malajr milli juża l-polimer waħdu.

Ir-riċerkaturi jgħidu li l-ipproċessar ta 'materjali b'temperatura għolja huwa diffiċli ħafna u għali, u dan il-materjal ġeneralment jintuża għal skopijiet speċifiċi militari, u l-fornituri tiegħu għandhom inqas riżorsi. Dan l-avvanz se jippermetti lill-Forza tal-Ajru tal-Istati Uniti biex timmanifattura partijiet komposti ta 'temperatura għolja b'mod aktar kost-effettiv. Barra minn hekk, partijiet komposti tal-polimeru b'temperatura għolja huma kkaratterizzati minn daqs żgħir u funzjonijiet multipli. L-aħħar riżultati ta 'riċerka mhux biss iġibu benefiċċji kbar għall-Air Force, iżda jistgħu wkoll iġibu impatt ta' tfixkil għall-industrija kollha.

Dejta preliminari tal-ittestjar turi li dan il-materjal il-ġdid jista 'jiflaħ temperaturi għoljin, iżda huwa meħtieġ aktar ittestjar u verifika tal-materjal qabel ma jiġi applikat fil-pjattaforma tal-Air Force.