Continuous Composites demonstreert CF3D-technologie voor Lockheed Martin, AFRL WiSDM-project

Continuous Composites (Coeur d'Alene, Idaho, VS) kondigde op 7 april de succesvolle afronding aan van het tweejarige Wing Structure Design for Manufacturing (WiSDM)-contract van de US Air Force Research Laboratory (AFRL) via Lockheed Martin (Bethesda, MD, VS). ) om een ​​Low-Cost Attritable Aircraft (LCAA)-vleugel te vervaardigen. Het project was gericht op een nieuw structureel ontwerpparadigma, in combinatie met passende materialen en fabricage, om de kosten en doorlooptijden voor attritable cascostructuren aanzienlijk te verminderen. Continuous Composites zegt dat zijn gepatenteerde Continuous Fiber 3D Printing (CF3D) -technologie met succes de structurele koolstofvezel rondhouten van de vleugel heeft geprint. Structurele prestaties werden gedemonstreerd toen de voltooide vleugelkast statisch werd getest en 160% ontwerplimietbelasting (DLL) bereikte voordat de compressiehuid bezweek. De rondhouten faalden niet.

"Het succesvolle werk met Continuous Composites en AFRL's focus op CF3D voor dit project bevordert niet alleen nieuwe 3D-printtechnologie, maar biedt ook het potentieel voor composietprinten van ruimtevaartkwaliteit in hoogwaardige industrieën", zegt John Scarcello, senior manager, Lockheed Martin Skunk Werken. "We erkennen dat dit proces de weg vrijmaakt voor bredere toepassingen binnen zowel defensie- als commerciële toepassingen, en Lockheed Martin is van plan deel uit te maken van die toekomst van geavanceerde productie."

Het programma omvatte een reeks technologieën gericht op innovatieve materialen en productieprocessen, waaronder CF3D om de rondhouten te printen, spuitgieten met lange vezels voor ribben, additief vervaardigde (AM) tooling, geautomatiseerde vezelplaatsing (AFP) voor huiden, autodrill en robotassemblage. Meer specifiek drukte Continuous Composites twee 8-voet lange, 4-pond, koolstofvezel taps toelopende C-kanaal rondhouten. Volgens Continuous Composites omvat deze nieuwe benadering van composietproductie in-situ impregnatie, consolidatie en uitharding, wat resulteert in een aanzienlijke vermindering van kosten en doorlooptijd. Het volledig geautomatiseerde proces is voorzien van snijden en opnieuw invoeren, waardoor het vallen van de lagen en variabele deeldikte binnen de structuur mogelijk wordt.

De uiteindelijke vleugelconstructie werd geleverd aan de Amerikaanse luchtmacht om statische belastingtests te ondergaan. De volledig geassembleerde vleugel was geladen tot 160% DLL. Er werd geen gemeten of visuele schade aan de CF3D-geprinte rondhouten gedetecteerd. De geprinte koolstofvezel rondhouten bereikten een 60% vezelvolumefractie met ongeveer 1% tot 2% lege ruimte.

Volgens Ray Fisher, programmamanager van het Air Force Research Laboratory, "presenteert CF3D een innovatieve productietechnologie die veelbelovend is en zowel goedkoop als flexibel is voor de productiesnelheid en het reactievermogen om aanpasbare cascostructuren te realiseren. Het succes van dit LCAA-project toont grote kansen voor additive manufacturing met op maat gemaakte CF3D-materiaaloplossingen die structurele vezels optimaal kunnen oriënteren. Het is vooral aantrekkelijk om dure gereedschappen te vermijden bij het vervaardigen van structurele onderdelen voor de ruimtevaart. Ik kijk uit naar extra mogelijkheden om CF3D op te nemen in steeds complexere structuren die verder worden geoptimaliseerd voor attritable enable production.”

"Dit project is een toepassing waarin CF3D de aanzienlijke kostenreductie en ontwerpvrijheid laat zien en tegelijkertijd de strenge mechanische eigenschappen die vereist zijn voor de ruimtevaart overtreft", zegt Tyler Alvarado, CEO, Continuous Composites. “Ons team is Lockheed Martin, de Amerikaanse luchtmacht en andere partners zeer dankbaar voor het opnemen van CF3D in dit LCAA-project. We nemen de volgende stappen om onze DoD-prime-partner voor de lange termijn te selecteren en tegelijkertijd de luchtmacht in te schakelen, zoals blijkt uit de aanstaande aankondigingen van onze belangrijke betrokkenheid bij het AFRL PiCARD-programma, parallel aan een vijfjarig CRADA. ”