仍处于发展时期,3 d印刷使用分层制造许多产品领域的建筑、汽车、航空航天等。在IDTechEx3 d印刷复合材料2021 - 2031报告的预测是,全球3 d复合印刷市场——包括材料强化塑料、碳和玻璃纤维——达成价值20亿美元的在接下来的九年。这是快速增长的考虑DesktopMetal估计,3 d打印今天占一小部分——不到0.10%——整个复合材料的制造市场。组合是两个或两个以上的材料的组合形成一个新材料更可取的属性比它的各个部分。
一个2020ScienceDirect.com文章描述了使用高性能材料研究为3 d打印(油墨),包括一个矩阵材料制成的复合材料,例如塑料、加铝粉的加入,木质纤维,树脂、尼龙、聚酯纤维或碳纤维。
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建筑行业一直在与一个复合了数千年。混凝土。和手动放置钢筋混凝土发生在很长一段时间内(50年玻璃纤维和100多年使用钢筋)。但研究人员现在正试图把钢筋更进一步,添加纤维混凝土结构在一个过程描述为连续纤维3 d打印(CF3D)。使用凯夫拉尔纤维,从碳到玻璃纤维,产生的混凝土产品更强但打火机。
Markforged解释了纤维薄,脆,容易折断,如果弯曲,所以他们是编织进表,包装成棒或使用矩阵材料形成定制型的形状。当许多纤维联系在一起,创建更大的结构元素,部队沿长度分布的纤维。碳纤维是坚硬而牢固,行为类似于3 d印刷中使用的铝,所以它可以支持大量的轻量级组件。一个3 dnatives文章州连续碳纤维在3 d打印技术是强大到足以取代铝重量的一半。
碳纤维的属性包括:
- 高刚度,
- 抗拉强度高,
- 高耐化学性,
- 高耐热性,
- 低的热膨胀
- 低体重。
碳纤维的特点使他们作为一个理想的钢筋混凝土。Zoltek.com形容最强的碳纤维十倍比钢铁和曾有过8次比铝,而轻。加州公司新兴对象已经开开云体育全站客户端发出一种聚合物水泥,可以与纤维增强3 d打印对象比标准的混凝土。
3 d打印技术的进步降低自动化钢筋混凝土的成本。2021年11月,学术文章由Springer链接,最常见的3 d具体印刷被描述为使用一个机械手臂挤压混凝土混合物。当短切碳纤维被添加到混合强化在百分之三范围的体积,组件是“发现打印没有问题。”
在全球制造业,发展努力创建碳纤维丝使用高温thermo-plastic聚合物(hpp)作为基础材料(例如偷看或PEKK)。hpp的好处包括与强大的机械和化学性能,耐久性和碳纤维性能更好的强度重量比。
方法用于增强3 d印刷混凝土尚未完善,但进一步发展必将带来更有效的场景。新的复合材料研究、测试和介绍,每年有大量的组件改进建筑和制造业。
下载:“成功的科技采用的基本构建块。”
