美國Thermwood公司、應(yīng)用復(fù)合材料工程公司（ACE）、Techmer PM公司和普渡大學(xué)復(fù)合材料制造及模擬中心共同合作生產(chǎn)了直升機復(fù)合材料部件，部件生產(chǎn)采用了通過3D打印出來的聚砜（PSU）模。
聚砜（PSU）模及其成型部件在最近的田納西AM2017增材制造大會上展示，據(jù)Thermwood公司最近的一篇博文，盡管聚砜自身的性能對于該應(yīng)用而言是理想的產(chǎn)品，但參與者認為這是聚砜第一次被用于3D打印，比起普通的聚合物擠出，它需要更高的溫度以及扭矩等級。
模具的打印采用了Techmer提供的碳纖維增強材料，并且模具在Thermwood公司的大型增材制造（LSAM）設(shè)備上進行了修整。Thermwood大型增材制造設(shè)備上的擠出設(shè)施和打印頭都是為超高溫及高扭矩作業(yè)專門設(shè)計的。應(yīng)用復(fù)合材料工程公司則通過常規(guī)技術(shù)在熱壓罐中通過模具生產(chǎn)了部件。
該元件為Chinook直升機接油盤，元件的成型在275 F及90 PSI的條件下通過熱壓罐進行。打印模可實現(xiàn)真空條件，無需進行專門的噴涂，也無需像普通模那樣進行預(yù)浸或脫模。模具的玻璃化溫度高達372 F，大家認為該聚砜模能夠?qū)崿F(xiàn)加工在高達350 F環(huán)境下的部件，該溫度值足夠加工目前95%左右的復(fù)合材料部件。其它更多的測試還會被進行，從而確保材料的適用性及耐久性。他們還計劃評估制造聚醚砜（PES）模具，聚醚砜可在更高的溫度下加工和作業(yè)。
Thermwood表示，其增材制造的成本減少了34％，勞動時間減少69％。通過增材模具所需的生產(chǎn)時間為3天，而通過傳統(tǒng)模具生產(chǎn)則需要8天時間。如果部件較大，則常規(guī)模具還需配備支撐結(jié)構(gòu)，這會增加兩天或更多的工期。而增材模具無需要支撐結(jié)構(gòu)。
本次合作的目標是為3D打印復(fù)合材料生產(chǎn)模具開發(fā)有效及可靠的材料和工藝，使3D打印復(fù)合材料生產(chǎn)模具能在熱壓罐的高溫環(huán)境中作業(yè)。這些首次成功的結(jié)果表明，目前已經(jīng)非常接近這個目標。
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