NASA将复合材料3D打印纳入未来技术储备和创新研究计划

Continuous Composites是一家先进的复合材料3D打印技术公司，已被NASA的小型企业创新研究(SBIR)计划选中，使用其专利的连续纤维3D打印技术，制造太空低热膨胀系数开放式网格等结构。SBIR计划是NASA为太空探索任务进行的技术储备和创新项目，通过选择数百家小型企业和数十家研究机构来开发技术，帮助推动太空探索的未来。

波音CST-100Starliner压力容器上的等轴网格结构

Continuous Composites因其CF3D连续纤维增强材料、快速固化光敏聚合物和先进的机器人技术而被选中，这些技术能够制造用传统制造方法无法生产的复合材料结构——更高效、且成本更低。该公司指出，这种开放网格肋结构在许多行业都有应用，包括太空和航空航天。

该公司成立于2015年，声称拥有“世界上最早获得的连续纤维3D打印专利”，能够将连续纤维增强材料与热固性树脂技术相结合，安装在机械臂末端的执行器用于将纤维材料与快速固化的聚合物树脂一同沉积。加入了纤维的树脂在紫外线下几乎立即固化，产生具有可定制强度特性的各向异性部件。该技术可处理多种纤维类型，包括碳纤维、玻璃纤维、光学纤维和金属纤维。

3D打印可以非常精确地定位和定向连续纤维。因此，可以将纤维放置在产品内部的选定方向和位置，使其沿着指定载荷路径提供所需强度和刚度，形成内部结构的组成部分。这意味着纤维被安置在需要其发挥作用的任何位置，多条纤维甚至可以在整个零部件中形成一系列传感器。与此同时，由于3D打印不再需要工具或模具，因此它提供了一步制造方法来生产任何形状的连续纤维增强复合材料，从而取代了更复杂、耗时且昂贵的传统多步制造技术。

3D打印的开放式网格结构

Continuous Composites表示，本次计划将展示CF3D先进的机器人转向单个连续碳纤维丝束，打印和测试一个扁平的1.6x3.3英尺开放等网格肋结构。据报道，CF3D打印的等网格结构可以沉积在许多不同形状（包括平面、圆柱形、球形、圆锥形等）的支撑表面上。根据发射和空间载荷，可以优化生成的零件以获得所需的强度和刚度。

“鉴于我在空间应用复合材料设计方面的背景，我很高兴能够在这个NASA项目中展示我们独特的纤维转向能力。除了与NASA的合作，Continuous Composites公司的技术也受到美国空军青睐，后者使用3D打印技术制造飞机翼梁和翼肋结构，同样也为网格结构。