瑞士9T Labs与阿科玛公司推出飞行器小型复合材料部件制造新方法

5月2日，瑞士增材制造9T Labs公司与高性能聚合物供应商阿科玛公司宣布，双方合作实现了内部纤维取向复杂的复合材料小型结构件的批量生产，并具有一定的低成本竞争力。据9T Labs公司称，该方法将阿科玛公司的高性能Kepstan 7000 PEKK热塑性碳纤维复合材料和9T Labs公司近期推出的Red系列增材制造解决方案相结合。

尽管纤维增强复合材料在空客A350和波音787等新型飞机的机身和机翼中已有较高的利用率，航空航天领域仍高度依赖金属来制造尺寸较小、较厚的内部结构，例如连接支架、铰链和支撑结构。

纤维增强复合材料作为金属材料的理想替代品，可明显减轻零件重量并最终制造出需要的形状，但传统的复合材料制造技术无法制造出结构复杂、高性价比的产品，因此难以成为小型金属部件替代品的首选。

9T Labs公司和阿科玛公司最近生产了一款直升机舱门铰链零件，以展示新工艺在航空航天零件中替代金属的潜力。生产过程使用了9T Labs开发的设计与仿真软件Fibrify，该软件集成了有限元分析(FEA)解决方案，具有真实的内部纤维方向3D视图及铺层优化功能，之后使用9T Labs的专利——增材熔融技术(AFT)进行制造。结果表明，与金属部件相比，优化后的纤维增强复合材料部件重量减少了80%以上。此外，按零件成本计算，批量生产1000个零件成本可降低22%，证明了Red系列解决方案在批量生产中的高性价比。

9T Labs公司是苏黎世联邦理工学院 (ETH Zurich) 的衍生企业，由Chester Houwink，Giovanni Cavolina和Martin Eichenhofer于2018年成立，该公司的使命是通过3D打印使“碳纤维复合材料像普通金属材料一样容易获得”。