美国空军注资45万美元推动连续纤维3D打印技术,加速国防部件制造进程
由全国增材制造加速器America Makes与国家国防制造与加工中心合作宣布,代顿大学研究所于近期获得了美国空军研究实验室材料与制造理事会提供的一笔45万美元资金。
此项资助是“经济型敏捷复合材料增材制造结构”计划的一部分,该计划旨在制定一份路线图和技术报告,以指导美国国防部和工业界未来在连续纤维增材制造领域的投资。

该项研究将评估当前CFAM的发展现状,识别应用障碍,并定义系统集成商在国防和商业应用中成功实施该技术所需满足的要求。
此项目征集仅授予了这一项奖励,突显其旨在加速CFAM应用,并弥补目前限制其更广泛应用的技术与物流短板的目标。
在全球竞争日益激烈的背景下,快速、高效、大规模地生产关键国防部件的能力至关重要。美国国防部之所以关注CFAM,是因为该技术能够通过将聚合物与碳纤维或玻璃纤维等连续纤维相结合,制造出坚固、轻质的部件。
CFAM一旦完全发展成熟,将实现高度灵活和响应迅速的制造流程,使生产能够在不同部件设计之间快速切换,并缩短从概念到部署的时间线。
在此路线图中,CFAM涵盖任何将聚合物基体中的连续纤维沉积成三维结构的方法,包括逐层沉积、随形表面打印或自由形态制造。
“当今的作战人员面临着瞬息万变的局面,对速度、敏捷性和精确性的要求不断提高。这个项目是将增材制造技术整合到生产中,从而增强国防能力的战略性一步,” America Makes的增材制造研究总监约翰·马丁表示。
尽管3D打印连续纤维增强复合材料具有诸多优势,但仍存在一些可能限制其更广泛应用的障碍。原材料和专用设备的高成本仍然是一个重大阻碍。
打印工艺本身的技术局限也带来了挑战。最佳力学性能取决于对纤维取向、树脂固化及沉积质量的精确控制。这些因素中的任何一项存在波动都可能导致缺陷或部件强度降低。
最后,材料、工艺和测试协议缺乏标准化的现状,正在减缓整个行业采纳该技术的速度。

CFAM之所以能吸引美国国防部的支持,是因为它能够生产出传统制造方法难以实现的坚固、轻质、高性能部件,这直接支持了美国国防部提升武器系统和平台的速度、敏捷性及战备状态的目标。
除了国防部通过AACAMS路线图等计划予以关注外,其他项目与投资也正在推动CFAM的研究与应用。
例如,Continuous Composites从美国空军获得了一份为期多年、价值数百万美元的合同,旨在利用其CF3D连续纤维3D打印技术为航空航天应用开发高性能复合材料。
空军还提供了资金以改进用于CF3D打印的仿真工具,帮助精确模拟复合材料各向异性的行为,这两项努力都旨在为国防应用完善CFAM能力。

2026-02-07 07:50


京公网安备11010802046387号