New Yorkin yliopiston tutkijat kehittävät syvänmeren sukellusveneet 3D-painettu komposiittivaahto

New Yorkin yliopiston Tanden Engineering Instituutin materiaalitutkimusryhmä on kehittänyt kolmiulotteisen painetun komposiittivahvamenetelmän käytettäväksi autoteollisuudessa, ilma-aluksissa, meren ja sukellusveneiden valmistuksessa.

Komposiittivaahto koostuu pienistä ontosta keraamisesta tai lasihelmistä ja epoksi- tai muovihartsimateriaalista. Tämä materiaali on erittäin suosittu tehdasteollisuudessa, koska se on vahva ja kevyt ja täydellinen kelluvuus. (Ymmärtävästi nämä kolme ominaisuutta ovat erityisen hyödyllisiä sukellusveneen tuotannossa.)

Tiimi totesi, että 3D-painettujen komposiittivaahtojen kyky parantaa monimutkaisempien osien puristusta ja fysikaalisia ominaisuuksia ja parantaa tällä tavoin käytettyjä ruiskuvalettuja vaahtomuotoja.

Tutkimusryhmä loi painettavan filamentin, joka koostui mikropalloista, jotka koostuivat suuritiheyksisestä polyeteeni- (HDPE) ja kierrätetyn lentotuhkan (hiilen polttamisen sivutuotteesta). Tämä komposiittivaahto voidaan painaa 3D-tulostimille ja täysin kierrätettäväksi.

Projektin mekaanisen ja ilmailutekniikan apulaisprofessori Nikhil Gupta sanoi: "Painopisteemme on sellaisen laitteiston kehittäminen, jota voidaan käyttää kaupallisissa tulostimissa ilman tulostimen vaihtamista. Painoprosessiin vaikuttavat monet parametrit, mukaan lukien rakennuspaneelit , lämpötila ja tulostusnopeus. Tulostusolosuhteiden paras valinta on avain laadukkaan tulostuksen tekemiseen.

Filamenttien kehittymisen avaintekijä on löytää sopiva koko ontisille mikropalloille, jotta ne voivat helposti kulkea tulostimen suuttimen läpi tukkeutumatta. Viime kädessä mikropallot vaihtelevat halkaisijaltaan 0,04 mm - 0,07 mm ja kulkevat helposti läpi standardin 1,7 mm: n tulostussuutin.

On todettu, että 3D-painettu komposiittivaahto on verrattavissa ruiskuvalettuihin osiin vetolujuuden ja tiheyden suhteen. Tiimi pyrkii parhaillaan optimoimaan sukellusveneyhtiöiden kehitystä, jotka voivat toimia tietyissä syvyyksissä.