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Oct 19, 2023

어형 변화표

2023년 3월 10일 Debra Levey Larson 최근 새로운 장비가 설치되었습니다.

2023년 3월 10일

데브라 레비 라슨

최근 University of Illinois Urbana-Champaign에 새로운 장비가 설치되어 적층 제조 분야의 최신 기술을 캠퍼스에 도입했습니다. 잘 알려진 플라스틱 또는 금속 적층 가공과 달리 이 기계는 항공우주 구조물에 사용되는 것과 같은 크고 가벼운 구조용 복합재를 프린팅할 수 있습니다. 회사 외부와 학계에 설치되는 Continuous Composites의 첫 번째 연속 섬유 3D 프린터입니다.

공과대학 창립 교수인 Jeff Baur에 따르면, "이것은 전통적인 항공우주 복합재료에 접근하는 기계적 성질을 갖는 복잡한 형태의 구조물을 만들 수 있다는 점에서 패러다임을 바꾸는 복합재료 기술입니다. 현재 고성능 복합재료는 수지를 적층하여 만들어집니다. -직물이나 섬유를 손으로 채우고 오토클레이브라고 불리는 압력솥에서 오랫동안 조리합니다. 이제는 로봇이 섬유를 깔고 모양을 잡아서 단시간에 오븐에서 경화합니다. . 연속 섬유의 강도로 인해 우리는 현재 세계에서 가장 강력한 적층 인쇄 복합재를 보유하고 있다고 믿지만 여전히 수행해야 할 기술 작업이 많이 있습니다."

CF3D 프린터는 UIUC와 Continuous Composites, Inc. 간의 고유한 산업/학술 파트너십을 통해 제공됩니다. Baur는 Continuous Composites와의 계약을 통해 자신의 연구실에 일부 소모품, 기술 지원 및 하드웨어 업데이트를 제공할 것이라고 말했습니다. 그 대가로 그는 "우리는 장비에 대한 우리의 경험에 대해 자유롭고 공개적인 피드백을 회사에 제공하여 미래 고객을 위해 개선할 수 있도록 하겠다"고 말했습니다.

공군에서 25년 넘게 복무한 Baur는 작년에 교수진에 합류하여 항공우주공학과의 복합 가공 및 적층 제조 연구실을 이끌었습니다. 그는 또한 Beckman Institute의 자율 재료 시스템 그룹의 일원이기도 합니다.

"저는 이 기술이 4~5년 전에 등장하는 것을 보았습니다. 저는 폴리머용 첨가제 측면에서 우리가 어디에 있는지 알고 있었고, 매우 장기간 또는 지속적으로 진행하지 않으면 성공에 필요한 기계적 특성을 결코 얻을 수 없다는 것이 분명했습니다. 섬유질"이라고 말했다.

Baur와 Composite World 매거진은 모두 연속 탄소 섬유를 사용하는 적층 제조 회사를 조사한 결과 동일한 결론에 도달했습니다. "대부분의 항공우주 응용 분야에 사용되는 것과 같은 열경화성 복합재의 경우 Continuous Composites가 다른 모든 제품보다 앞서 있었습니다." 고화를 위해 고온 및 고압이 필요한 열가소성 복합재와 달리 열경화성 복합재는 화학 반응을 통해 서로 접착됩니다. 이는 다양한 화학적 옵션과 특성을 제공할 뿐만 아니라 에너지를 덜 사용하고 항공우주 구조물의 사용 수명이 시작되는 "요람"에서 보다 지속 가능한 제조를 가능하게 합니다. 물론, 지속 가능성에 있어 복합재의 가장 큰 영향은 차량의 무게를 가벼워지게 하여 차량 수명 전반에 걸쳐 에너지를 덜 사용하고 배기가스 배출을 줄이는 것입니다."

Baur는 이 신기술이 어떻게 "무덤"이나 부품의 서비스 수명이 끝난 후에도 지속 가능성을 해결할 수 있는지에 대한 한 가지 예를 설명했습니다. 대부분의 열경화성 복합재의 내구성으로 인해 수지 매트릭스에서 값비싼 섬유를 회수한 다음 재활용하거나 재사용하는 것은 어렵습니다. 예를 들어 풍력 터빈 블레이드와 같은 대형 복합 구조물은 수명이 30년이며 매립지에 묻힙니다. "최근에 에너지부 자금 지원을 받은 RE-MAT 센터를 통해 Beckman Institute를 통해 UIUC가 이끄는 연구원들은 올바른 조건에서 압축을 풀어 섬유를 복구 가능하게 하고, 수지를 재활용할 수 있게 하는 수지 분자를 설계하고 있습니다. 재사용 가능 적층 인쇄 복합재는 이러한 신소재의 평가 및 개발을 가속화하고 열경화성 복합재의 순환 경제를 활성화할 수 있습니다.

Baur는 리본 커팅식 외에도 UIUC, Continuous Composites, Air Force Research Lab, Arkema, Hexcel, Siemens 및 Comeau의 기술 리더들을 한자리에 모으는 심포지엄을 조직했습니다.