مواد کامپوزیتی فیبر کربنی رشته های فیبر کربنی زیادی هستند که در جهت خاصی چیده شده اند و سپس با رزین، سرامیک، فلز و سایر بسترها مخلوط می شوند. در مقایسه با مواد فلزی سنتی، مواد کامپوزیتی فیبر کربن دارای مزایای چگالی کم، استحکام/سختی ویژه بالا، مقاومت در برابر خوردگی، مقاومت در برابر خستگی، مقاومت در برابر دمای بالا، طراحی آسان و پردازش قالب گیری یکپارچه در مقیاس بزرگ هستند.
امروز، بازار برایچاپ سه بعدیکامپوزیت فیبر کربن شروع به افزایش در حجم تولید کرده است و Arris Composites با ایرباس در تحقیقات کامپوزیت برای سبک کردن براکت های کابین همکاری کرده است.
چشم انداز توسعه پایدار
سه گرایش عمده در توسعه پرینت سه بعدی مواد کامپوزیتی وجود دارد، یکی اینکه شاهد صنعتی شدن فرآیندها و سیستم ها خواهیم بود و ترکیب توسعه سخت افزار و نرم افزار بیشتر از تولید انبوه حمایت می کند. دوم، کنترل بیشتر حسگر سیستم برای کنترل فرآیند در زمان واقعی است - سنجش حرارتی، ابعادی و نوری تحمل فرآیند را بهبود می بخشد. سوم، نرم افزار جدید مورد استفاده برای بهبود کارایی عملیات چاپ سه بعدی (به عنوان مثال، گردش کار پیش پردازش، مدیریت کار، و غیره) بالغ تر است، و بنابراین برای طراحی جدید و شبیه سازی قطعات چند ماده ای عمیق تر است.
توسعه پایدار صنعت سفر هوایی
آریس کامپوزیت، مستقر در گالی، ایالات متحده، یک پروژه تحقیقاتی با ایرباس را با تمرکز بر تولید تکیه گاه کابین فاش کرده است. هدف این پروژه کاهش قابل توجه انتشار گازهای هوایی با استفاده از روش ها و مواد نوآورانه تولید از جمله کامپوزیت ها است.
به گفته آریس کامپوزیت، جایگزینی براکت فلزی (220 گرم) با اجزای کامپوزیت پیوسته فیبر پیوسته (50 گرم) بهینه شده از نظر توپولوژیکی، منجر به کاهش وزن بیش از 75 درصدی شد. کاهش وزن همچنین به صرفه جویی در مصرف سوخت بسیار بهینه تبدیل می شود، زیرا صدها عدد از این براکت ها بخشی از یک هواپیما هستند.
کاهش وزن حتی اگر از منظری بزرگتر به آن نگاه کنید، معنادارتر است. اگر 100 هواپیما در سال با 500 براکت در هر هواپیما، به اضافه 50،{3}} براکت سبکتر ساخته شود، این امر به صرفهجویی 113 میلیون تنی سوخت و 357 میلیون تنی متریک دی اکسید کربن در طول عمر هواپیما کمک میکند.
به گفته ایرباس، طراحی بیونیک، بهینه سازی توپولوژیکی و مواد کامپوزیتی پیشرفته آینده هستند. با ترکیب مزایای چاپ سه بعدی با مزایای کامپوزیت، Arris Composites به صنعت کمک می کند تا به طور ایده آل این طرح ها و مواد را برای تولید آینده پرواز ترکیب کند.
علاوه بر این، فناوری قالبگیری افزودنی Arris Composites که ترکیبی از تولید افزودنی و فرآیندهای قالبگیری فشردهسازی با سرعت بالا است، تأثیر زیادی بر قطعات جایگزین و ساختار هواپیما در آینده خواهد داشت و ثابت میکند که کاهش انتشار کربن امکانپذیر است. ایرباس خود متعهد به کاوش در چنین مسیرهای تکنولوژیکی برای حمایت از چشم انداز سفرهای هوایی پایدارتر برای نسل های آینده است.