탄소섬유 복합재료는 여러 개의 탄소섬유 가닥을 일정한 방향으로 배열한 후 수지, 세라믹, 금속 및 기타 기재와 혼합한 것입니다. 탄소섬유 복합재료는 전통적인 금속재료에 비해 밀도가 낮고 비강도/강성이 높으며 내식성, 내피로성, 내열성, 설계가 용이하고 대규모 일체형 성형가공이 용이하다는 장점이 있습니다.
오늘날 시장에서는3D 프린팅탄소 섬유 복합재는 대량 생산에 박차를 가하기 시작했으며 Arris Composites는 캐빈 브래킷을 가볍게 하기 위한 복합재 연구를 위해 Airbus와 제휴했습니다.
지속 가능한 개발 전망
복합 재료의 3D 프린팅 개발에는 세 가지 주요 추세가 있습니다. 하나는 프로세스와 시스템의 산업화를 볼 수 있고, 하드웨어와 소프트웨어 개발의 결합이 대량 생산을 더욱 뒷받침할 것이라는 것입니다. 두 번째는 실시간 프로세스 제어를 위한 시스템의 센서 제어를 강화하는 것입니다. 열, 치수 및 광학 감지는 프로세스 허용 오차를 향상시킵니다. 셋째, 3D 프린팅 작업(예: 전처리 워크플로, 작업 관리 등)의 효율성을 향상시키는 데 사용되는 새로운 소프트웨어는 더욱 성숙해졌기 때문에 다중 재료 부품의 새로운 설계 및 시뮬레이션에 더욱 심층적입니다.
지속가능한 항공여행산업 발전
미국 갤리에 본사를 둔 Arris Composites는 기내 지지대 생산에 초점을 맞춘 Airbus와의 연구 프로젝트를 공개했습니다. 이 프로젝트는 복합재를 포함한 혁신적인 제조 방법과 재료를 활용하여 항공 배출을 크게 줄이는 것을 목표로 합니다.
Arris Composites에 따르면 금속 브래킷(220g)을 위상적으로 최적화되고 정렬된 연속 섬유 복합재 구성 요소(50g)로 교체한 결과 무게가 75% 이상 감소했습니다. 수백 개의 브래킷이 단일 항공기의 일부이기 때문에 무게 감소는 고도로 최적화된 연료 절감으로도 이어집니다.
체중 감량은 더 큰 관점에서 보면 더욱 의미가 크다. 항공기당 500개의 브래킷과 50개의000 경량 브래킷을 사용하여 100대의 항공기를 매년 제작한다면 항공기 수명 동안 1억 1300만 미터톤의 연료와 3억 5700만 미터톤의 이산화탄소 배출량을 절약하는 데 도움이 됩니다.
Airbus에 따르면 생체 공학 설계, 위상 최적화 및 고급 복합 재료가 미래입니다. Arris Composites는 3D 프린팅의 이점과 복합재의 이점을 결합함으로써 업계가 이러한 디자인과 재료를 이상적으로 결합하여 미래의 비행을 제조할 수 있도록 돕고 있습니다.
또한, 적층 가공과 고속 압축 성형 공정을 결합한 Arris Composites의 적층 성형 기술은 교체 부품 및 미래 항공기 구조에 큰 영향을 미쳐 탄소 배출 감소가 가능함을 입증할 것입니다. Airbus 자체는 미래 세대를 위한 보다 지속 가능한 항공 여행의 비전을 지원하기 위해 이러한 기술 경로를 탐색하는 데 최선을 다하고 있습니다.