New York University Scientists utvikler Deep Sea Submarines 3D Printed Composite Foam

Materialvitenskapsteamet ved New York Universitys Tanden Engineering Institute har utviklet en 3D-trykt komposittskummetode for bruk i bilindustrien, fly, marine og ubåtindustrien.

Komposittskumet består av en blanding av små hule keramiske eller glaskuler og et epoksy- eller plastharpiksmateriale. Dette materialet er svært populært i industrien, fordi det er sterkt og lett, og full oppdrift. (Forståelig, disse tre egenskapene gjør det spesielt nyttig i ubåtproduksjon.)

Teamet sa at evnen til 3D-trykte komposittskum forbedrer kompresjonen og fysikalske egenskaper av mer komplekse deler og derved forbedrer de for tiden brukte sprøytestøpte skumdelene.

Forskningsgruppen opprettet et utskrivbart filament bestående av mikrosfærer sammensatt av høy tetthetspolyetylen (HDPE) og resirkulert flyveaske (et biprodukt av kullforbrenning). Dette komposittskum kan skrives ut på hylle 3D-skrivere og kan gjenvinnes helt.

Nikhil Gupta, lektor i maskin- og romfartsteknikk ved prosjektet, sa: "Vårt fokus er på å utvikle en maskinvare som kan brukes i kommersielle skrivere uten å endre skriveren. Det er mange parametere som påvirker utskriftsprosessen, inkludert byggepaneler , temperatur og utskriftshastighet. Finne det beste settet med utskriftsforhold er nøkkelen til å gjøre utskrift av høy kvalitet mulig.

Et nøkkelelement i utviklingen av filamenter er å finne den riktige størrelsen for de hule mikrosfærene, slik at de enkelt kan passere gjennom skriverdysen uten tilstopping. Til slutt varierer mikrosfærene i diameter fra 0,04 mm til 0,07 mm og passerer enkelt gjennom en standard 1,7 mm skriverdyse.

Det har blitt rapportert at 3D-trykt komposittskum er sammenlignbart med sprøytestøpte deler når det gjelder strekkfasthet og tetthet. Laget jobber for tiden med å optimalisere utviklingen av ubåtbiler som kan operere på bestemte dybder.