空客公司表示，通過整合這些零件的生產流程，3D打印使其對供應鏈的控制力更強。同時，在中等制造數量下，3D打印比傳統工藝更具成本效益，且大大縮短了交貨時間。在需求可能不可預測的行業中，這是一個重要的權衡因素。

 

“輕量化結構”能夠幫助航空公司更經濟地運營飛機。新的飛機設計需要數千個飛行測試安裝支架，這些支架的生產單位數量非常少，而增材制造技術則允許設計師嘗試新的結構。多年過去，3D打印工藝和材料科學獲得了進一步發展，“輕量化”和“仿生學”也指向了一個新的趨勢。據了解，一架商用飛機每減輕一公斤重量，就可以在其使用壽命期間減少25噸CO2排放，復合材料在性能可靠的情況下無疑會進一步推動輕量化的發展。

　　
近日，先進制造商Arris Composites透露了與空客公司合作的一項研究，該項目專注于機艙支架的生產，并希望通過利用創新的制造方法和材料（包括復合材料）來實現航空碳排放量的顯著減少。

 

Arris Composites公司開發了一種稱為Additive Molding的技術，通過在熱塑性樹脂中精確排列連續纖維，獲得了具有無與倫比機械性能的下一代復合材料及成熟的大批量成型方法，這些產品具有高度集成性，所制造的產品比金屬更堅固、更輕。據Arris稱，將220克的金屬支架進行拓撲優化后采用連續纖維復合材料3D打印可以使零件重量減輕75%到50克。ArrisComposites聲稱，金屬替代的新時代已經到來，機加工、3D打印、金屬鑄造、金屬注射成型和金屬包覆成型的產品可以被卓越的復合設計替代。連續纖維+熱塑性塑料復合制造實現了高強度和輕量化零件的批量生產，通過這種新工藝，可以以與塑料成型產品相同的速度生產高級碳纖維材料，而碳纖維零部件替換鈦材料，可使重量減輕78%。

 

Arris的工藝吸引了眾多行業的關注，其中一個原因是Arris的增塑成型零件能夠比鑄件整合更多的零件，一方面是碳纖維帶來的經濟性及輕量化的優勢，另一方面是3D打印帶來的結構一體化的優勢。

　　
Arris的工藝過程從干燥的碳纖維絲束開始，纖維束通過浸漬過程預浸成膠帶和絲束形式。預浸料帶可以是平坦的，或者可以直接形成所需的輪廓形狀。Arris Composites 具有預浸料帶的生產能力，未來該技術的一項發展是將料帶（和絲束）直接送入下一生產步驟。目前，該公司提供的預浸帶寬度為1到24英寸（約2.5-61厘米）。

　　
接下來，專有的機器人設備將預浸料坯進行成型、切割并將其放入模腔內的終位置。規定的預浸料準備就緒后，模具將合上并向復合材料施加熱量和壓力以進行固結和固化。

　　
在該技術中，放置材料的機制與自動膠帶鋪放和通常意義上的3D打印過程有所不同，Arris 的技術是對預浸料進行成型，而不是在原地進行固結和粘結。這種方式可以提高預成型過的速度。

　　
這樣Arris可以打印連續的碳束，并沿著零件的應力矢量線纏繞整個零件。零件的結構以所稱的“近凈形狀”打印，零件的纖維貫穿整個零件。Arris的工藝可以使得零件更加復雜，并擁有很高的分辨率和形狀控制能力。

　　
Arris Composites的技術已在多個市場上獲得了應用，利用革命性的連續碳纖維增強功能使得產品更輕、更堅固、更智能。一方面，Arris Composites的解決方案滿足了航空航天工業和汽車制造領域對尋求耐腐蝕，高強度和耐用的玻璃纖維和碳纖維結構零件制造的需求。另一方面，Arris Composites的解決方案釋放了消費品和體育用品品牌的創新潛力，使得消費領域可以通過提高產品性能和差異化來尋求新的商業優勢。