9T实验室开发增材融合技术，以实现大规模3D打印航空复合材料结构部件

2022年10月27日，南极熊获悉，总部位于苏黎世的3D打印机制造商9T Labs AG宣布了一项新的合作，以调查和测试利用其增材融合技术（AFT）大规模生产结构性航空航天复合材料应用的潜力。

这项创新的混合技术，将快速批量成型化合物（BMC）包覆成型与高分辨率增材制造相结合，实现了自动化生产，为传统的铝制航空零件的生产提供了具有成本竞争力的替代方案。对于9T实验室来说，这也是他们首次与印第安纳州西拉法叶市的顶级工程大学之一普渡大学建立这种合作关系。

9T实验室的市场和业务发展主管YannickWillemin说："传统的复合材料制造成本高，浪费大，而且几何自由度有限，特别是对于小尺寸的应用。我们正在定义一个新的复合材料制造标准，使我们能够像生产金属零件一样轻松地生产结构性复合材料零件。我们与普渡大学的新伙伴关系是朝着在未来12-18个月内使这项技术更广泛地使用和普及迈出的有意义的一步。"

普渡大学工程系教授Pipes博士评论说："我们选择与9T实验室合作，因为我们相信他们开发的AFT和他们新颖的混合方法是复合材料制造业的未来。"

△一个3D打印的复合材料顶棚销钉支架。照片来自9T实验室。

9T实验室的增材融合技术

正确的纤维铺设和出色的固结是生产轻质结构件的关键。通过首先使用构建模块来创建纤维层，增材融合技术（AFT）能够自动制造从Fibrify软件获得的最佳零件设计。

△9TLabs Fibrify ®软件

只有当融合模块对准备好的部件施加热量和压力以将其融合在一起时，产生的预制件才具有结构性复合材料部件所需的巩固质量。这种独特的两阶段技术保证了零件质量、可重复性和生产应用的成本效益。

用户可以用Fibrify设计套件快速定义纤维设计。通过立即将复合材料部件输出到商业化的有限元模拟软件中进行结构能力验证，用户可以全面优化它们。用户还可以通过Fibrify Production实时管理、操作和监控他们的设备。

△使用HyperganicCore设计的3D打印aerospike火箭发动机。照片来自EOS。

增材制造在航空航天领域的应用

对于任何技术来说，航空航天都是一个苛刻的现实世界应用，然而增材制造正在迎接挑战。

例如，著名的3D打印机公司EOS曾与工程设计软件专家Hyperganic合作，以提高3D打印航空航天部件的外观和功能。作为合作的一部分，这两家企业旨在将基于人工智能的算法工程软件Hyperganic Core与EOS的激光粉末床熔融3D打印机相结合。随着该软件的出现，EOS的客户在设计他们的空间推进部件时可以完全排除传统的部件设计程序，同时利用算法模型。这一变化预计将极大地简化设计工作流程，在几分钟内就能计算出性能更强的零件几何形状。

在其他方面，3D打印机生产商Stratasys公司和通用电气航空业务部的Avio Aero公司宣布了一些举措，这些举措可能会使他们各自的技术在新的航空应用中得到部署。随着Antero 840CN03聚合物在猎户座航天器上的使用资格数据的公布，Stratasys公司打算鼓励建立一个模型，将该材料应用于类似的情况。另一方面，空中客车公司选择了Avio Aero公司的Catalyst发动机为其 "Eurodrone "提供动力，这是一种无人驾驶航空器，旨在执行欧洲的监测任务。

△Eurodrone无人机

此前，3D打印产业团队曾采访过知名3D打印工厂的专家。随着工业增材制造的发展，制造商、服务提供商和工程公司纷纷投资于包含各种3D打印技术的场地。诸如捷普（Jabil）3D打印卓越中心等设施已经建成，用于医疗保健和牙科行业的医疗设备的端到端规模化生产。位于阿拉巴马州雅典的新兴技术中心，以及最近在美国创建的类似其他设施，都是为了通过增材制造技术支持航空航天、能源等行业。劳伦斯-利弗莫尔国家实验室（LLNL）也在加州开设了一个先进制造实验室（AML），以加速使用增材制造技术的研究。