美國(guó)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(jī)復(fù)合材料部件，部件生產(chǎn)采用了通過(guò)3D打印出來(lái)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(huì)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(duì)于該應(yīng)用而言是理想的產(chǎn)品，但參與者認(rèn)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(jí)。
模具的打印采用了Techmer提供的碳纖維增強(qiáng)材料，并且模具在Thermwood公司的大型增材制造（LSAM）設(shè)備上進(jìn)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(jì)的。應(yīng)用復(fù)合材料工程公司則通過(guò)常規(guī)技術(shù)在熱壓罐中通過(guò)模具生產(chǎn)了部件。
該元件為Chinook直升機(jī)接油盤，元件的成型在275 F及90 PSI的條件下通過(guò)熱壓罐進(jìn)行。打印模可實(shí)現(xiàn)真空條件，無(wú)需進(jìn)行專門的噴涂，也無(wú)需像普通模那樣進(jìn)行預(yù)浸或脫模。模具的玻璃化溫度高達(dá)372 F，大家認(rèn)為該聚砜模能夠?qū)崿F(xiàn)加工在高達(dá)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(cè)試還會(huì)被進(jìn)行，從而確保材料的適用性及耐久性。他們還計(jì)劃評(píng)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(dòng)時(shí)間減少69％。通過(guò)增材模具所需的生產(chǎn)時(shí)間為3天，而通過(guò)傳統(tǒng)模具生產(chǎn)則需要8天時(shí)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(huì)增加兩天或更多的工期。而增材模具無(wú)需要支撐結(jié)構(gòu)。
本次合作的目標(biāo)是為3D打印復(fù)合材料生產(chǎn)模具開(kāi)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(gè)目標(biāo)。
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