Kompozitni materijali od karbonskih vlakana su mnoštvo niti karbonskih vlakana raspoređenih u određenom smjeru, a zatim se miješaju sa smolom, keramikom, metalom i drugim supstratima. U poređenju sa tradicionalnim metalnim materijalima, kompozitni materijali od karbonskih vlakana imaju prednosti niske gustine, visoke specifične čvrstoće/krutoće, otpornosti na koroziju, otpornosti na zamor, otpornosti na visoke temperature, lakog dizajna i lake obrade integralnog oblikovanja velikih razmera.
Danas je tržište za3D printanoComposites od karbonskih vlakana počinje da raste u masovnoj proizvodnji, a Arris Composites se udružio sa Airbusom na istraživanju kompozita kako bi olakšao nosače kabine.
Perspektive održivog razvoja
Postoje tri glavna trenda u razvoju 3D štampe kompozitnih materijala, jedan je da će doći do industrijalizacije procesa i sistema, a kombinacija razvoja hardvera i softvera će više podržavati masovnu proizvodnju. Drugi je više senzorska kontrola sistema za kontrolu procesa u realnom vremenu - termalni, dimenzionalni i optički senzori poboljšavaju tolerancije procesa. Treće, novi softver koji se koristi za poboljšanje efikasnosti operacija 3D štampanja (npr. radni tok prethodne obrade, upravljanje poslovima, itd.) je zreliji, a samim tim i dublji za novi dizajn i simulaciju delova od više materijala.
Održivi razvoj industrije zračnog prometa
Arris Composites, sa sjedištem u Galleyu, SAD, otkrio je istraživački projekat s Airbusom koji je fokusiran na proizvodnju nosača kabine. Cilj projekta je da dovede do značajnog smanjenja emisija iz avijacije korištenjem inovativnih proizvodnih metoda i materijala, uključujući kompozite.
Prema Arris Composites, zamjena metalnog nosača (220 grama) topološki optimiziranim, usklađenim komponentama od kontinualnih vlakana (50 grama) rezultirala je smanjenjem težine za više od 75 posto. Smanjenje težine takođe se pretvara u visoko optimizovanu uštedu goriva, jer su stotine ovih nosača deo jednog aviona.
Gubitak težine je još značajniji ako ga pogledate iz šire perspektive. Kada bi se godišnje proizvodilo 100 aviona sa 500 nosača po avionu, plus 50,000 lakših nosača, to bi pomoglo uštedi 113 miliona metričkih tona goriva i 357 miliona metričkih tona emisija ugljičnog dioksida tokom vijeka trajanja aviona.
Prema Airbusu, bionički dizajn, topološka optimizacija i napredni kompozitni materijali su budućnost. Kombinujući prednosti 3D štampanja sa prednostima kompozita, Arris Composites pomaže industriji da idealno kombinuje ove dizajne i materijale za proizvodnju budućnosti leta.
Pored toga, tehnologija aditivnog oblikovanja kompanije Arris Composites, koja kombinuje aditivnu proizvodnju i procese kompresijskog oblikovanja velikom brzinom, imaće ogroman uticaj na rezervne delove i buduće strukture aviona, dokazujući da je smanjenje emisije ugljenika moguće. Sam Airbus je posvećen istraživanju takvih tehnoloških puteva kako bi podržao viziju održivijeg zračnog putovanja za buduće generacije.