Boeing и Lotus F1 удалось создать новое армированное волокно для 3D-печати
Американская The Boeing Company
Американская The Boeing Company, которая является ведущим мировым производителем авиационной, военной и космической техники, при создании деталей для летательных аппаратов активно использует 3D-печать методом селективного лазерного спекания (SLS). Метод SLS находит широкое применение при производстве прототипов деталей, но для конструктивных элементов летательных аппаратов она не подходит. Объясним почему. Детали для авиационной и космической техники должны иметь повышенную прочность и способность противостоять высоким температурам и экстремальным нагрузкам. А трехмерные объекты, которые печатаются послойно, таковыми характеристиками не обладают.
Lotus F1
Чтобы укрепить металлические детали, напечатанные на 3D-принтере, инженеры Boeing решили добавить к металлическому порошку углеродные волокна, но этот эксперимент не принес ожидаемых плодов, поскольку при спекании порошка волокна располагались в одном направлении, и изделия утрачивали механическую жесткость и прочность в разных направлениях.
Чтобы адаптировать 3D-печать для создания летательных аппаратов, инженеры Boeing объединили свои усилия с командой Lotus F1. После длительного периода научных изысканий и экспериментов, инженеры Boeing и Lotus F1 решили добавить к обычным углеродным волокнам набор мелких углеродных частиц, которые располагаются в слое металлического порошка случайным образом. Эти разнонаправленные частицы заполнили пустоты между углеродными волокнами и существенно повысили равномерность распределения механической нагрузки. В результате детали, напечатанные из усовершенствованного армированного волокна, обладали повышенной прочностью и устойчивостью к агрессивным факторам внешней среды.
Армированное волокно для 3D-печати
Инженерам Boeing довольно сложно проводить испытания опытных образцов 3D-печатных деталей в реальных условиях, поскольку такие эксперименты несут угрозу для жизни пилотов. Поэтому испытание деталей, напечатанных с добавлением оптимизированных армированных волокон, проводятся в Lotus F1. Здесь имеются идеальные условия для реализации таких сценариев, поскольку Lotus F1 проводит аналогичные испытания каждую неделю.