近日，來自勞倫斯利弗莫爾國(g歌路uó)家實驗室（LLNL）的研究人員成(chéng)功地開(kāi)發(fā風文)出了打印航空級碳纖維複合材料的3D打印技術，這(zhè)科草使其成(chéng)為第一個這(zhè)樣(yàng)做的研究實驗室。快遠碳纖維複合材料開(kāi)創了創造輕質、堅固的鋼部件的可能(用中néng)性，被(bèi)描述為“最水道終材料”。

這(zhè)項研究已于2月28日在自然科學(xué)報一遠告雜志上發(fā)表，介紹了LLNL研究人員如何機家推進(jìn)碳纖維複合材料的微擠出3D打印黑音技術。該材料在強度、重量和耐溫員煙性方面(miàn)提供了令人難以置信的計為性能(néng)，但是其難以使用，特别是用于生産複雜形狀。添加劑制有服造為這(zhè)一挑戰提供了解決方案，現在來自LLNL的研究人員說(shu身鄉ō)他們已經(jīng)進(jìn)一步高了提高了這(zhè)項技術。

通常，碳纖維複合材料通過(guò)圍繞心街亮軸纏繞細絲或通過(guò)將(jiāng)碳纖維編織在一起(qǐ)而可但制成(chéng)。這(zhè)些方法雖然有票火效，但傾向(xiàng)于將(jiāng)制成(chéng)的物體的低不結構限制為扁平或圓柱形形狀。現在，由JimLewi東土cki領導的研究小組已經(jīng)證明，複雜的3D結妹內構可以通過(guò)增材制造工藝制造。

他們使用的3D打印過(guò)程是一種(zhǒng)改進(jìn)型的姐錢直接墨水寫入（DIW），也稱為Robocastin視什g。根據Lewicki聲稱，研究人員開(kāi)發(fā)了一種(zhǒng是錢)新的、專利的化學(xué)品，能(néng)夠在幾秒子睡鐘而不是幾小時(shí)内固化材料。LLNL的明花高性能(néng)計算能(néng)力用于準确預測子還碳纖維絲的流動。

正如Lewicki解釋的，“我們通過(guò)計算模議高型模拟如何克服堵塞，這(zhè)在很大程度上是成(chéng)功腦村的。”LLNL使用的計算模型包括模拟數千碳纖維流公機經(jīng)3D打印機的噴嘴，允許研究人員在實際處理過(guò)程中确定如看到何最佳地排列纖維。

流體分析師YuliyaKanarska解釋說(shuō)：“我們線湖開(kāi)發(fā)了一種(短我zhǒng)數字代碼來模拟具有碳纖維分散人機體的非牛頓液體聚合物樹脂;通過(guò)這(zhè)個代電船碼，我們可以模拟不同印刷條件下3D中的纖維取向(xiàng)的票慢演變。我們能(néng)夠找到(dào)最佳的纖維長黃票(cháng)度和最佳的性能(néng)，紅離但它仍然是一個進(jìn)展中的工作，目前，我們需要尋求突破的是通過(guò)女章施加磁力來實現更好(hǎo)的纖維對(duì)齊，以穩定它們。”

由研究人員開(kāi)發(fā)的新的3D打印和模拟過(guò)程將(ji男兵āng)允許使用碳纖維複合材料準确地生産更複雜的部件。根據舞人LLNL團隊稱，這(zhè)包括對(duì)3D打印部件的介觀結構的更可樹多控制。最終，能(néng)夠使用導電碳纖維材料3D打印諸議歌如高性能(néng)飛機機翼、在一側絕緣的衛星組件（不需要旋轉）冷購和絕緣可穿戴設備等部件。

此外，新的3D打印技術最令人興奮的前景之一是，它可以允房離許所有的碳纖維在3D打印部件過(guò)程中朝向(xiàng)相同的方向(x個風iàng)，與具有随機的碳纖維部件相比，提供甚至更高都說的性能(néng)對(duì)準。對(duì)齊纖維的優點之一是保持部件強度性拿師能(néng)。

目前，LLNL研究人員正在努力改歌還進(jìn)和優化其創新過(guò)程。據報道(dào)，研究照道小組已經(jīng)與航空航天和國(guó)防達成(chéng)合作舞飛夥伴關系，進(jìn)一步推進(jìn)他們的碳纖維也著3D打印技術。