Trong ngành hàng không vũ trụ, sản xuất phụ gia (AM) đã thu hút rất nhiều sự chú ý, đặc biệt là nhựa gia cố sợi carbon (CFRP) và đa vật liệu hóa kim loại, đây là vấn đề then chốt để giảm trọng lượng của các bộ phận kết cấu và tăng giá trị gia tăng của AM bằng cách sử dụng Công nghệ in 3D. Vào ngày 26 tháng 5 năm 2022, Phòng Nghiên cứu Kỹ thuật và Viện Khoa học Chất lỏng của Trường Cao học Đại học Northeastern đã thông báo rằng họ đã cùng nhau phát triển một vật liệu liên kết CFRP có thể được liên kết uốn trực tiếp trên đế kim loại nhiều lớp 3D với cường độ liên kết cắt tương đương với cường độ liên kết cắt của liên kết dính hiện tại.
Nhóm nghiên cứu chung của Keiichi Shirasu, Masayoshi Mizutani và Shigeru Obayashi từ Trường Cao học Kỹ thuật, Đại học Tohoku và JAMCO, đã áp dụng phương pháp Nóng chảy Laser Chọn lọc (SLM) trong nghiên cứu này.
Các phần nhô ra của hình trụ được in 3D trên bề mặt của tấm hợp kim titan. Cấu trúc bề mặt của các phần nhô ra hình trụ có thể chuyển tải trọng cắt sang CFRP uốn một cách hiệu quả. Chất chuẩn bị CFRP được chèn vào giữa tấm hợp kim titan được in 3D và tấm CFRP, được nung nóng và ép lại với nhau, và vật liệu liên kết hợp kim CFRP/titan đã được sản xuất thành công. Các tấm CFRP và các phần nhô ra hình trụ được nối với nhau bằng các prepregs CFRP được chèn vào chúng, ngăn chặn sự đứt gãy (lột bỏ bề mặt) tại giao diện hợp kim CFRP/titan. Cường độ liên kết cắt là 20,6MPa, cao hơn 64% so với CFRP ghép trên các tấm hợp kim titan có bán trên thị trường. Đạt độ bằng hoặc cao hơn so với liên kết kết dính hiện nay.
Nghiên cứu này là kết quả của một chương trình nghiên cứu hàng đầu của Cơ quan Phát triển Công nghệ Công nghiệp và Năng lượng Mới Quốc gia Nhật Bản (NEDO) "nhằm phát triển liên kết 3D đa vật liệu và công nghệ đúc tối ưu để đạt được độ tin cậy cao hơn so với liên kết hiện có trong lĩnh vực hàng không vũ trụ".
Theo hình dạng và đặc điểm của CFRP, cấu trúc bề mặt kim loại được tối ưu hóa. Kết hợp với kết quả của dự án này, dự kiến trong tương lai sẽ hiện thực hóa tính đa vật liệu của các thành phần thực tế và có được công nghệ sản xuất sản phẩm có tính đến tính linh hoạt của thiết kế và đặc tính của vật liệu. Trong khi nhận ra trọng lượng nhẹ, nó làm giảm đáng kể việc tạo ra chất thải xử lý và tiêu thụ năng lượng.
Liên hệ:
Nếu bạn có bất kỳ câu hỏi nào, xin vui lòng liên hệ với chúng tôi. Giờ làm việc: 8h30 đến 17h30
E-mail:zhangjixia@bjygti.com
