• 0

Новая армейская технология может превратить принтеры в высокотехнологичных производителей

В армии появился новый тип многополимерной нити для широко используемых настольных 3D-принтеров. Это может сэкономить деньги и ускорить печать важных деталей в случае необходимости. Исследование также является обложкой апрельского выпуска Advanced Engineering Materials, ежемесячного рецензируемого научного журнала.

Исторически детали, изготовленные на этих принтерах, имели низкую прочность, что не позволяло использовать доступные по цене принтеры для пополнения запасов военных деталей по требованию, особенно в развернутых местах, до настоящего времени. Новый армейский материал преодолевает эти недостатки, потенциально позволяя солдатам использовать недорогие принтеры для создания деталей, которые после нескольких часов нагрева могут достичь механических свойств, достаточно надежных, чтобы противостоять трудностям полевых операций.

Этот прорыв является важным шагом вперед для армейского экспедиционного производства, сказал доктор Эрик Д. Ветцель, который возглавляет команду Emerging Composites и является руководителем исследовательской зоны для материалов для солдат в Исследовательской лаборатории армии Командования по развитию боевых возможностей армии США.

Исследования Ветцела охватывают широкий спектр технологических решений, которые могут снизить смертность солдат, улучшив способы стрельбы, перемещения, общения, защиты и поддержки военнослужащих.

«Армия хотела бы иметь возможность печатать детали в полевых условиях, чтобы упростить логистику путем переноса цифровых файлов деталей вместо физических деталей, но на сегодняшний день технологии производства высокопрочных деталей не были практичными в условиях экспедиции. Эти принтеры слишком большие, энергоемкие и деликатные для начинающих пользователей, и их сырье может потребовать специальных требований к хранению».

Эта технология может позволить армии использовать доступные простые принтеры для производства высококачественных деталей.

Согласно документу, изготовление плавленых нитей или FFF является наиболее распространенной технологией аддитивного производства, но детали, изготовленные с использованием FFF, не обладают достаточной механической прочностью для большинства технических применений.

Исследовательская группа использовала новый процесс термического вытягивания для изготовления двойной нити из материала, содержащей акрилонитрил-бутадиен-стирол, известный как АБС, с поликарбонатным сердечником в форме звезды.

Эта двойная материальная нить затем используется в качестве сырья в обычном принтере FFF для создания трехмерных твердых тел с композитной мезоструктурой из АБС/поликарбоната.

Эта новая нить может произвести революцию в аддитивном производстве, позволяя недорогим принтерам изготавливать детали с механическими свойствами, конкурентоспособными с литыми пластмассами, как указано в документе.

В ходе текущих экспериментов исследовательская группа армии экспериментирует с новыми парами материалов, условиями печати и протоколами отжига для дальнейшего улучшения механических свойств и сокращения времени обработки. Их цель — сократить время отжига с 24-48 часов до четырех часов или менее.

Исследователи используют экспериментальную производственную линию для производства большего количества нити в течение следующих нескольких месяцев, чтобы предоставить образцы материалов различным партнерам из армии.

«Возможность дополнительного изготовления деталей из высокопрочного полимера с помощью процесса FFF на уровне поля, подразделения и/или склада, безусловно, даст солдатам возможность производить более качественные временные детали гораздо быстрее — часы по сравнению с днями или неделями — и при значительно более низких затратах — часто на копейки по сравнению с десятками долларов», — говорит Джефф Уоллес, инженер-механик из армейского Центра C5ISR в APG. — «Кроме того, солдаты, как правило, импровизируют по мере необходимости, часто находя свои собственные конструктивные решения для стоящих перед ними проблем. Таким образом, предлагая им более высокопрочный полимерный материал, который можно использовать в настольных принтерах, к которым у них есть доступ, он дает им возможность оперативно вводить новшества, необходимые для временного решения большего количества проблем с поставками и проектированием. Затем их проекты будут отправлены для соответствующей Инженерно-технической поддержки и оценки».

Лаборатория подала несколько патентных заявок на технологию, и уже была выдана лицензия на один аспект технологии: термически вытянутые нити с использованием специального полимера для использования в производстве добавок. Армия ищет дополнительных коммерческих партнеров для ускорения разработки и внедрения этой технологии, которая могла бы иметь широкое применение для широкого спектра термопластичных деталей с аддитивным производством.

По материалам Techxplore

-=GadZZillA=-

Компьютерный системный администратор, веб-огородник, IT-шник, специалист по строительным материалам, создатель и администратор проекта "Лаборатория Рабочих Столов"

Вас также может заинтересовать...

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

 

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.