橡树岭国家实验室 ORNL开发用于增材制造的可持续复合材料

橡树岭国家实验室 (ORNL) 正在引领复合材料在增材制造领域的扩展。ORNL 与工业实体合作，专注于通过增材制造提高生产可扩展性并减轻供应链中断。该实验室探索利用各种复合材料（例如碳纤维、陶瓷和可生物降解塑料）为汽车和航空航天等不同领域生产轻质、高效的部件。

ORNL 复合材料创新团队使用增材制造压缩成型技术快速生产基于复合材料的成品零件。（图片来源：ORNL、美国能源部）

增材制造和材料研究专门在美国能源部的制造示范设施和碳纤维技术设施进行，以提高美国增材制造运营商的制造能力。

“橡树岭国家实验室拥有全国唯一一家完全具备配制、制造、打印和回收复合材料能力的设施，”橡树岭国家实验室复合材料科学与技术部门负责人 Vlastimil Kunc 说道。

“以‘从摇篮到摇篮’的方式从原材料到成品零件再回到复合材料成分的能力提供了复合材料的完整生命周期视图。这种方法帮助我们识别和开发适合独特 3D 打印应用的正确可持续材料原料和工艺。”

该实验室的科学家们还在改进数字工具，以简化生产流程。他们的研究跨越几个关键领域，包括：

创新大规模制造技术，合作伙伴关系带来了突破，例如 BioHome3D，一种完全生物基增材制造的房屋。
增强复合材料以提高生产速度，橡树岭国家实验室开发的增材制造压缩成型技术已证明具有加快组件制造速度同时降低成本的潜力。
用于高应力应用的工程材料，例如太空探索，ORNL 与 NASA 合作开发能够承受极端条件的材料。
促进循环经济，例如回收用于汽车应用的高价值热塑性材料，从而降低成本和环境足迹。
ORNL 还在其碳纤维技术设施 (CFTF) 中引领碳纤维材料的创新，支持清洁能源应用并提高美国的制造能力。

资料来源：ornl.gov