聚合物也能耐300°C高溫？美國研發出含碳纖維的高溫3D列印複合聚合物材料

《3D列印世界》訊/美國空軍研究實驗室（AFRL）材料與製造部門的一個小組與NASA格倫研究中心和路易斯維爾大學合作開發高溫3D列印複合聚合物材料，成功地3D列印出耐300°C高溫的增強聚合物複合材料部件。測試所用的材料是含有碳纖維線材的高溫熱固性樹脂，具有高強度、耐久性和輕量級等特點。

研究人員表示，這是複合材料增材製造領域的一個非常有影響力的突破。這些3D列印部件可承受高於300攝氏度的溫度，可用於渦輪發動機更換部件或發動機排氣周圍的高溫區域。

碳纖維增強聚合物的強度與某些金屬的強度相似，且重量較金屬材料輕。對於空軍而言，輕型替代品是非常吸引人。複合材料可以打造出更輕的飛機，有助於增加飛機航程，優化燃料消耗並最終削減成本。

據研究人員介紹，激光燒結工藝中使用中聚合物粉末遇到了許多挑戰。如使用非增強的聚合物粉末，列印出來的部件在後處理測試中會很容易融化掉。但在聚合物中添加碳纖維填料時，結果會有明顯改善。這種技術能夠3D列印高溫聚合物複合材料部件，甚至可能製造出有史以來「最高溫度」聚合物複合材料部件。

研究人員表示高溫材料的加工非常困難且費用昂貴。事實上，高溫3D列印材料對空軍有很大的用處，不僅具有成本效益且耐用，更為重要的是其重量輕。但由於這類材料通常用于軍事特定應用，因此供應商並不多。這類材料將有望成為整個行業「革命性」的突破。

編譯自：3ders.org

180頁3D列印行業應用白皮書（2017）

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