Süsinikkiust komposiitmaterjalid on paljud süsinikkiust kiud, mis on paigutatud teatud suunas ja seejärel segatakse need vaigu, keraamika, metalli ja muude substraatidega. Võrreldes traditsiooniliste metallmaterjalidega on süsinikkiust komposiitmaterjalide eelised: madal tihedus, kõrge eritugevus/jäikus, korrosioonikindlus, väsimuskindlus, kõrge temperatuuritaluvus, lihtne kujundada ja lihtne suuremahuline integreeritud vormimistöötlus.
Tänapäeval on turg3D prinditudSüsinikkiust Composites on hakanud suurendama mahutootmist ja Arris Composites on teinud koostööd Airbusiga komposiituuringute alal, et kergendada salongi sulgusid.
Säästva arengu väljavaated
Komposiitmaterjalide 3D-printimise arendamisel on kolm peamist suundumust, millest üks on see, et sellega nähakse protsesside ja süsteemide industrialiseerimist ning riist- ja tarkvaraarenduse kombinatsioon toetab masstootmist rohkem. Teine on süsteemi rohkem anduriga juhtimine protsesside reaalajas juhtimiseks – termiline, mõõtmete ja optiline andur parandab protsesside tolerantse. Kolmandaks on uus tarkvara, mida kasutatakse 3D-printimise toimingute (nt eeltöötluse töövoogude, tööde haldamise jne) tõhustamiseks, küpsem ja seega ka mitmest materjalist osade uue disaini ja simulatsiooni jaoks põhjalikum.
Lennureisitööstuse jätkusuutlik areng
USA-s Galley's asuv Arris Composites on avalikustanud Airbusiga koostatud uurimisprojekti, mis keskendub salongitugede tootmisele. Projekti eesmärk on innovaatiliste tootmismeetodite ja -materjalide, sealhulgas komposiitmaterjalide, kasutamisega vähendada oluliselt lennunduse heitkoguseid.
Arris Compositesi andmetel vähendas metallklambri (220 grammi) asendamine topoloogiliselt optimeeritud, joondatud pidevate kiudkomposiitkomponentidega (50 grammi) kaalu enam kui 75 protsenti. Kaalu vähendamine tähendab ka väga optimeeritud kütusesäästu, kuna sadu neid kronsteine on osa ühest lennukist.
Kaalulangus on veelgi mõttekam, kui vaatate seda suuremast vaatenurgast. Kui aastas ehitataks 100 lennukit 500 kronsteiniga lennuki kohta ja lisaks veel 50,000 kergemat klambrit, aitaks see lennuki eluea jooksul säästa 113 miljonit tonni kütust ja 357 miljonit tonni süsinikdioksiidi heitkoguseid.
Airbusi sõnul on tulevik biooniline disain, topoloogiline optimeerimine ja täiustatud komposiitmaterjalid. Ühendades 3D-printimise eelised komposiitide eelistega, aitab Arris Composites tööstusel neid kujundusi ja materjale ideaalselt kombineerida, et toota tuleviku lendu.
Lisaks avaldab Arris Compositesi lisavalutehnoloogia, mis ühendab lisaainete tootmist ja kiireid survevaluprotsesse, tohutut mõju varuosadele ja tulevastele lennukikonstruktsioonidele, tõestades, et süsinikuheite vähendamine on võimalik. Airbus ise on pühendunud selliste tehnoloogiliste võimaluste uurimisele, et toetada tulevaste põlvkondade visiooni säästvamast lennureisist.