New York Universitetsforskere udvikler dybhavs ubåde 3D-trykt kompositskum

Materialevidenskabsteamet ved New York University's Tanden Engineering Institute har udviklet en 3D-trykt kompositskummetode til brug i bilindustrien, flyindustrien, marine og ubådeindustrien.

Det sammensatte skum består af en blanding af små hule keramiske eller glaskugler og et epoxy- eller plastharpiksmateriale. Dette materiale er meget populært i fremstillingsindustrien, fordi det er stærkt og letvægt og fuld opdrift. (Forståeligt gør disse tre egenskaber det særligt nyttigt i ubådsproduktion.)

Holdet sagde, at muligheden for 3D-trykte kompositskum forbedrer kompressions- og fysiske egenskaber hos mere komplekse dele og derved forbedrer de aktuelt anvendte sprøjtestøbte skumdele.

Forskerholdet skabte et printbart filament bestående af mikrosfærer sammensat af højdensitetspolyethylen (HDPE) og genanvendt flyveaske (et biprodukt af kulforbrænding). Dette kompositskum kan udskrives på 3D-printere uden hylde og fuldt recirkuleret.

Nikhil Gupta, lektor i maskin- og rumteknik ved projektet, sagde: "Vores fokus er på at udvikle en hardware, der kan bruges i kommercielle printere uden at ændre printeren. Der er mange parametre, der påvirker udskrivningsprocessen, herunder byggepaneler , temperatur og udskrivningshastighed. At finde det bedste sæt udskriftsbetingelser er nøglen til at gøre højkvalitetsudskrivning mulig.

Et nøgleelement i udviklingen af ​​filamenter er at finde den rigtige størrelse for de hule mikrosfærer, så de let kan passere gennem printerens dyse uden tilstopning. I sidste ende spænder mikrosfærerne i diameter fra 0,04 mm til 0,07 mm og passerer nemt gennem en standard 1,7 mm printerdyse.

Det er blevet rapporteret, at 3D-trykt kompositskum er sammenligneligt med sprøjtestøbte dele med hensyn til trækstyrke og tæthed. Holdet arbejder i øjeblikket på at optimere udviklingen af ​​ubådsbiler, der kan fungere på bestemte dybder.