В аэрокосмической промышленности аддитивное производство (АП) привлекло большое внимание, особенно производство пластмасс, армированных углеродным волокном (CFRP), и полиматериализация металлов, что является ключевым вопросом для снижения веса конструкционных деталей и увеличения добавленной стоимости аддитивного производства за счет использования. Технология 3D печати. 26 мая 2022 года Департамент инженерных исследований и Институт гидротехники аспирантуры Северо-Восточного университета объявили, что они совместно разработали связующий материал из углепластика, который можно напрямую наклеивать на трехмерную ламинированную металлическую подложку с прочностью сцепления на сдвиг, равной прочности текущее клеевое соединение.
Совместная исследовательская группа, состоящая из Кейичи Ширасу, Масаёси Мизутани и Сигеру Обаяши из Высшей инженерной школы Университета Тохоку и JAMCO, применила в этом исследовании метод селективного лазерного плавления (SLM).
Цилиндрические выступы были напечатаны на 3D-принтере на поверхности пластины из титанового сплава. Структура поверхности цилиндрических выступов может эффективно передавать сдвиговую нагрузку на гофрированный углепластик. Препрег углепластика был вставлен между напечатанной на 3D-принтере пластиной из титанового сплава и пластиной из углепластика, нагрет и спрессован вместе, и был успешно изготовлен связующий материал из углепластика и титанового сплава. Пластины углепластика и цилиндрические выступы соединяются между собой вставленными в них препрегами углепластика, которые препятствуют разрушению (разделению поверхностей) на границе углепластика и титанового сплава. Прочность соединения при сдвиге составляет 20,6 МПа, что на 64% выше, чем у углепластика, привитого к имеющимся в продаже пластинам из титанового сплава. Достижение уровня, равного или превышающего текущий адгезионный уровень.
Это исследование является результатом ведущей исследовательской программы Японского национального агентства по развитию новых энергетических и промышленных технологий (NEDO) «для разработки трехмерного соединения нескольких материалов и оптимальной технологии формования для достижения более высокой надежности, чем существующее соединение в аэрокосмическом секторе».
В соответствии с формой и характеристиками углепластика оптимизируется структура поверхности металла. В сочетании с результатами этого проекта ожидается, что в будущем будут реализованы практические компоненты из нескольких материалов и получена технология производства продукта, учитывающая гибкость конструкции и характеристики материала. Реализуя легкий вес, он значительно снижает образование отходов обработки и потребление энергии.
Контакт:
Если у вас есть какие-либо вопросы, пожалуйста, свяжитесь с нами. Время работы: с 8:30 до 17:30.
Электронная почта:zhangjixia@bjygti.com
