復(fù)合夾芯材料生產(chǎn)成本降低52%
Aviradyne技術(shù)公司擁有革命性的專利復(fù)合材料生產(chǎn)技術(shù)，商標(biāo)為Digital-Direct Advanced Composites（縮寫D-DAC®，意：數(shù)字化直接高級復(fù)合材料），專門用于制作耐用復(fù)合材料的生產(chǎn)，與傳統(tǒng)方法相比在制作時間和成本方面擁有極強優(yōu)勢。通過其子公司W(wǎng)ind Sweeper Turbines（意：風(fēng)掃渦輪機）有限公司，Aviradyne計劃利用專利技術(shù)制作出新一代的風(fēng)力渦輪機葉片。
復(fù)合夾芯材料是一種創(chuàng)新型先進(jìn)材料，在兩層材料面板中間添加內(nèi)芯，可以顯著提高材料的剛度，同時重量又不會增加太多。復(fù)合夾芯材料厚度每增加兩個系數(shù)，其剛度會增加12個系數(shù)，彎曲強度提高6個系數(shù)。
航空航天業(yè)是首先采用復(fù)合夾芯材料部件的行業(yè)之一。全新一代的飛機在機翼、機身、機艙、地板、內(nèi)飾板等部件的制作中使用了碳纖維復(fù)合夾芯材料，大副降低了燃油用量，性能也得到了顯著提高。其他使用復(fù)合夾芯材料的行業(yè)包括風(fēng)能、汽車、船舶、體育用品等。
項目挑戰(zhàn)
目前，要生產(chǎn)復(fù)雜形狀的復(fù)合夾芯材料部件需要花費很長時間和較高的費用。材料中的夾層強度不夠，無法承受在貼合、真空套袋以及固化過程中壓力和溫度條件。因此，要制作復(fù)雜形狀的復(fù)合材料部件必須設(shè)計制作專用的工具，比如開放模具、翻蓋模具、芯棒等，以便能夠制作出堅固的平面。與層壓板相比，曲面復(fù)合夾芯材料需要使用更多模具，因為夾芯材料也需要進(jìn)行塑形。泡沫、Nomex蜂窩等傳統(tǒng)夾芯材料一般是使用數(shù)控機床和雕刻路徑程序來制作出所需的形狀，而在此過程中，需要用固定裝置把材料固定以便進(jìn)行雕刻。
解決方案
D-DAC制作法需要使用FDM等3D-CAD制作技術(shù)來生產(chǎn)零部件。Aviradyne公司通過使用FDM技術(shù)，在六天內(nèi)制作出了第一款產(chǎn)品，成本大約為13,000美元。用ABS、PC、PPSF等工程熱塑性塑料在FDM平臺上制作的D-DAC設(shè)計夾芯包括封閉內(nèi)部通道、連接接收器、復(fù)合材料外殼等，不會影響夾芯的結(jié)構(gòu)完整。這種特性有利于制作布線管道、元件組裝對齊裝置、內(nèi)部電氣或機械部件等。由于形狀比較復(fù)雜，用傳統(tǒng)材料制作這些部件具有較大難度。
風(fēng)力渦輪機葉片將采用復(fù)合夾芯材料，并且取代大部分廠家的傳統(tǒng)的皮包骨設(shè)計。使用FDM技術(shù)和聚碳酸酯等高模塊化材料，網(wǎng)狀夾芯的受壓能力能夠承受在部件固化過程中250華氏度/50psi的溫度和壓力。
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