中國在航天科技領(lǐng)域邁出了重要的一步,成功完成了首次太空3D打印。
在2020年5月的長征五號B載人飛船試驗(yàn)船上,搭載了一臺完全由中國科研團(tuán)隊(duì)自主研發(fā)的新型裝備——“3D打印機(jī)”。這標(biāo)志著中國成為全球首個(gè)成功實(shí)現(xiàn)連續(xù)碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的太空3D打印的國家。
在軌太空3D打印的航天科技集團(tuán)CASC標(biāo)志,由碳纖維的長絲連續(xù)構(gòu)成
這一壯舉背后的關(guān)鍵是連續(xù)纖維增強(qiáng)復(fù)合材料3D打印技術(shù)。這項(xiàng)技術(shù)采用連續(xù)干纖維束與熱塑性聚合物作為原材料,利用自主研發(fā)的打印裝備實(shí)現(xiàn)了兩者的復(fù)合浸漬與熔融沉積,從而實(shí)現(xiàn)了復(fù)合材料的一體化制備與成形。
西安交通大學(xué)研發(fā)團(tuán)隊(duì)開發(fā)的連續(xù)纖維增強(qiáng)復(fù)合材料太空3D打印地面驗(yàn)證原理樣機(jī)
西安交通大學(xué)機(jī)械學(xué)院的李滌塵和田小永教授在2014年首次提出了基于連續(xù)纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的3D打印技術(shù),這也是國內(nèi)最早從事連續(xù)纖維增強(qiáng)復(fù)合材料3D打印技術(shù)的研發(fā)團(tuán)隊(duì)。
連續(xù)纖維增強(qiáng)復(fù)合材料太空3D打印地面驗(yàn)證原理樣機(jī)打印測試
團(tuán)隊(duì)依托機(jī)械制造系統(tǒng)工程國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)科研平臺,得到了科技部重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國家863計(jì)劃、載人航天預(yù)研、國家自然科學(xué)基金等項(xiàng)目的支持,進(jìn)行了高性能復(fù)合材料成形增材制造工藝裝備與性能方面的研究。團(tuán)隊(duì)還探索了高性能復(fù)合材料增材制造技術(shù)在航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用,獲得了10多項(xiàng)授權(quán)發(fā)明專利,并發(fā)表了20多篇高水平論文。其中,一篇ESI論文獲得了2019年《復(fù)合材料Part A》期刊最高引用論文獎(jiǎng)。
中國連續(xù)纖維復(fù)材3D打印領(lǐng)軍者
技術(shù)團(tuán)隊(duì)系中國連續(xù)纖維3D打印的首創(chuàng)團(tuán)隊(duì),專利技術(shù)數(shù)量群國內(nèi)第一。
連續(xù)纖維復(fù)材3D打印的樣品
解決纖維干絲打印所存在的缺陷,提升復(fù)合材料力學(xué)性能、打印效率與精度。
隨著團(tuán)隊(duì)正式將連續(xù)纖維復(fù)合材料3D打印技術(shù)進(jìn)行商業(yè)化,突破了"卡脖子"問題,為中國3D打印領(lǐng)域的進(jìn)一步發(fā)展提供了支持,讓輕質(zhì)高強(qiáng)構(gòu)件制造更簡單。
2023亞洲3D打印、增材制造展覽會(TCT Asia 2023)于2023年9月12-14日在國家會展中心(上海)4.1館舉辦,協(xié)同高科(展位號:H108)將攜連續(xù)纖維·金屬·陶瓷3D打印解決方案參展。
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