由三家公司组成的合作伙伴关系为圆形玻璃钢复合材料在首个3d打印再生塑料材料人行桥上的应用铺平了道路。图片来源:旅游爱好者/Shutterstock.com
摘要在现代城市基础设施建设中,纤维增强塑料(FRP)复合材料作为结构材料的应用日益广泛。欧洲杯足球竞彩与三家荷兰公司合作,需求侧管理,皇家Haskoningdhv.和CEAD,荷兰的鹿特丹市展示了世界上第一个3D印刷人行桥中的圆形FRP复合材料使用再循环塑料材料。
FRP复合材料在历史上开发并广泛地利用了航空航天,防御和海洋产业。在过去的30年中,由于FRP复合材料必须提供的许多优点,他们的申请逐渐扩展到各种工业部门,如运输,能源生产和施工。
与传统的建筑材料如木材、钢材和混凝土相比,FRP复合材料具有更好的耐腐蚀和耐候性,欧洲杯足球竞彩在减轻重量的同时具有更高的强度和更好的尺寸稳定性,同时需要更低的维护成本。
建筑行业有潜力在未来成为玻璃钢复合材料的最大市场,受益于提高的设计灵活性,运输和安装的便捷性,以及复合材料制成的民用基础设施的长期耐久性。
圆形复合材料来自行业的兴趣
由于聚合物基质和增强纤维的固有异质性,FRP复合材料具有较差的可回收性。这些材料通常欧洲杯足球竞彩是燃料作为发电的燃料,其材料较少恢复,例如增强纤维。
目前,人们正在从“取后处理”的方式转向更可持续的循环经济模式。在这种模式下,材料被提取、制造成产品,然后在生命结束时被丢弃。欧洲杯足球竞彩循环方法旨在尽可能长时间地使用资源,从资源中提取最大价值,并要求开发创新制造和寿命结束处理方法。
荷兰创新创造了3D印刷的FRP行人桥
三家荷兰公司在先进的工程和材料技术的最前沿加入了突破性发展的力量,彻底改变了桥梁建设和设计。欧洲杯足球竞彩
DSM、Royal HaskoningDHV和CEAD设计了首个使用圆形复合材料的轻型3d打印玻璃钢人行桥原型。
创新的行人桥将安装在鹿特丹的Kralingse BOS公园,并具有玻璃填充的热塑性材料,在3D印刷过程中结合连续的玻璃纤维。
这种独特的先进材料和制造方法的组合确保了最终结构的高强度和极端多功能性和欧洲杯足球竞彩可持续性。
虽然复合桥梁和人行道的想法并不新鲜,但在北美、欧洲和中国已经建造和安装了数百座桥梁和人行道,到目前为止,它们都是使用传统的塑料成型方法制造的。
另一方面,采用增材制造方法,为建筑材料的重复使用和以高价值的形式将其反馈到经济中开辟了可能性。欧洲杯足球竞彩
阅读更多:3D打印机和3D打印设备,材料和配件2020欧洲杯下注官网欧洲杯足球竞彩
工业伙伴关系促进可持续制造业
作为一家以科学为基础的全欧洲杯线上买球球性公司,DSM在营养、可持续生活和工程材料等广泛领域开展业务,在增材制造领域保持着重要的足迹。欧洲杯足球竞彩该公司与整个3D打印价值链的合作伙伴合作,旨在扩大其增材制造产品的能力。
2019年5月,DSM与CEAD,一家基于荷兰的大型3D打印机供应商专业从事FRP的添加剂制造技术,用于开发与融合颗粒制造方法兼容的新材料,工具和最终用途应用(欧洲杯足球竞彩一种基于材料挤出的3D打印)。
与此同时,DSM和Royal HaskoningDHV(一家总部位于荷兰阿默斯福特的全球工程和项目管理公司)联合开发了增材制造应用的工作流软件,使制造商能够优化材料选择、3D打印性能、设计拓扑和许多其他因素。
作为先进科技示范的环形复合行人天桥
在他们最新的联合项目中,这三个工业合作伙伴结合他们的技术知识,创造了一个史无前例的圆形复合人行桥。使用DSM的阿尼特复合材料(一种可回收的玻璃填充热塑性聚酯),结合CEAD专有的连续纤维增材制造(CFAM)工艺,可以制造高填充的复合材料部件,具有更高的机械强度和热稳定性,可与注射成型部件相媲美。
创新的3D打印过程发生在Cead的旗舰大型3D打印机,CFAM Prime,印刷体积为4x2x1.5 m,可以处理大型和复杂的零件。
机器人3D打印机的挤出机几乎处理了所有现有的热塑性塑料,最大加工温度为400°C。它结合了用预浸渍的连续纤维细丝挤出颗粒以印刷高性能FRP组件。
下一代桥梁的智能设计
由Royal Haskoningdhv开发的人行桥本身的设计通过组装来自大型零件的桥梁来实现成本和施工时间的显着降低,并通过优化使用的印刷过程和使用的FRP复合材料。设计人员还包括桥中的传感器,以帮助优化桥梁的维护并延长其寿命。
最重要的是,这种新颖的3D打印方法有助于以最小的材料浪费提供一种可持续的施工方法。所有桥架部件在其使用寿命结束时可以通过研磨(造粒)回收。由此产生的圆形玻璃钢复合材料可以重复使用3d打印具有相同性能和功能的高价值组件。
面向循环城市基础设施的第一步
鹿特丹市计划在2020年底前安装6.5米长的智能圆形复合步行桥。圆形复合材料的使用符合城市的环境理念,旨在减少碳足迹,增强城欧洲杯足球竞彩市基础设施的可持续性。
该项目的实现是朝着下一代桥梁的发展迈出的重要一步,下一代桥梁更容易制造,需要更低的维护和生命周期成本,并确保源材料的循环和可持续性。欧洲杯足球竞彩
参考和进一步阅读
S. Moore(2020)世界上第一个3D印刷FRP行人桥铺面圆形复合材料[在线]www.plasticstoday.com.可以在:https://www.plasticstoday.com/3d-printing/worlds-first-3d-printed-frp-footbridge-paves-way-circular-composites(于2020年8月17日访问)。
DSM(2020)世界首个3D打印纤维增强塑料人行桥为圆形复合材料铺平了道路。[网上]www.dsm.comhttps://www.dsm.com/corporate/news/news-archive/2020/2020-07-07-worlds-first-3d-printed-frp-footbridge-paves-way-for-circular-composites.html(于2020年8月17日访问)。
K. Laird(2020)鹿特丹将看到世界上第一个3D印刷FRP行人桥的安装。[在线的]www.sustainableplastics.com可以在:https://www.sustainableplastics.com/news/rotterdam-will-see-installation-worlds-first-3d-printed-frp-footbridge(于2020年8月17日访问)。
A. Espop(2019)DSM,Royal Haskoningdhv和Cead设计“世界第一”轻量级3D印刷桥。[在线的]www.3dprintingindustry.com.可以在:https://3dprintingindustry.com/news/dsm-royal-haskoningdhv-and-cead-design-worlds-first-lightweight-3d-printed-bridge-161154(于2020年8月17日访问)。
P. Hanaphy(2020)可持续的3D印花人物使用DSM热塑性塑料在鹿特丹内置。[在线的]www.3dprintingindustry.com.可以在:https://3dprintingindustry.com/news/sustainable-3d-printed-footbridge-to-be-built-in-rotterdam-using-dsm-thermoplastics-173243/(于2020年8月17日访问)。
M. Zoghi(2015)先进FRP复合材料在恢复和改善城市基础设施中的应用,Q欧洲杯线上买球Science诉讼(工程领袖会议2014年),54可用:http://dx.doi.org/10.5339/qproc.2015.elc2014.54
S.H.R.R.Sanei和D. Popescu(2020)3D印刷碳纤维增强聚合物复合材料:系统评价。j .心神。科学。、4、98。可以在:https://doi.org/10.3390/jcs4030098
免责声明:本文仅代表作者以个人身份发表的观点,并不代表本网站所有者和运营商阿泽网络有限公司的观点。本免责声明构成条款和条件本网站之使用。