复杂、轻量、低成本，ORNL和波音完成3D打印的复合材料的高压釜试验

领先的增材制造研发实验室：橡树岭国家实验室（ORNL）已与波音公司和七个工业合作伙伴通过3D打印来制造耐高温的航空级复合材料，该材料日前在工业反应釜中通过测试。结果表明使用高品质的3D打印材料是一种经济、低成本的好办法，在模具行业具有广泛的应用空间。

复杂、快速

轻量、低成本

早在2016年3月，橡树岭国家实验室（ORNL）已与波音公司和七个工业合作伙伴开发了六种耐高温热塑性材料，被选择用来3D打印四个热塑性高温模具。其中，两个模具被打印出来后没有进行后期涂层加工，而另外两个则通过诺克斯维尔（Knoxville）开发的设备经过涂层处理。每个模具的全部制造时间仅为3个小时，包括3D打印和机械加工，无需手工作业。

最后，在2016年4月，这些模具被送到位于圣路易斯的波音公司的测试设备。模具被插入到波音的高压釜中，在用于航空航天级复合材料部件的高温高压室，3D打印的模具尽管受到温度为350°F和90psi的高压力，3D打印的热塑性材料仍然经受住了考验。测试后，经过激光扫描显示3D打印的热塑性材料表面变形不到0.002英寸。

图片：激光扫描结果，来源3ders

这些热塑性塑料模具，尺寸大约为18×18×6.5“，不仅耐高温和耐高压，他们的经济性也很明显，该项目的整个过程，包括开发新材料，制造的工具，最后到高压釜测试是非常快的。这些模具是在一个小时内3D打印出来的。而通过传统的机械加工来制造的话，这些零件的制造周期可能是14个星期。这表明，在模具行业使用增材制造能显著降低制造成本和加快生产时间。

此外，除了热塑性塑料3D打印材料和技术，3D科学谷了解到橡树岭国家实验室（ORNL）已经开发了一些其他的增材制造相关工艺和技术。他们的一个关键重点领域是金属增材制造（MAM）和电子束熔炼（EMB）。橡树岭国家实验室的3D打印的研究还扩展到聚合物增材制造领域（PAM），允许复杂的、轻量级的、低成本的组件构建，应用领域包括汽车、航空航天、快速模具。他们还率先设计和3D打印房子和车子来生产和共享清洁能源。

除了3D打印，橡树岭国家实验室也参与了其他几个研究项目集中在新材料和能源效率。这些研究包括从旧轮胎回收硬碳材料，可用于钠离子电池的制造，以及用硅基材料制成耐事故核燃料。

3D科学谷认为美国的增材制造领域在America Makes的引领下，国家实验室、高校这些科研机构和大型企业的合作交流十分紧密，正如本项目涉及到9家机构和公司，这对我国推动增材制造或许能带来些启示。

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