桶裝水GiovanniNino和TylerBlumenthal提出瞭一種采用3D打印技術，制造防/除冰整體系統的方法，通過氣溶膠噴射工藝，這種防/除冰系統能夠沉積定位在彎曲程度很高的復合材料轉子葉片前緣。這種3D打印的防/除冰系統不僅能夠在載人飛機和無人飛機的彎曲金屬部件或非金屬部件上應用，而且能夠在風力渦輪機葉片、轉子葉片，發動機進氣道唇口上應用，也許在下一代的單通道客機（Boeing737）上就能夠實現。
這種防/除冰系統位於復合材料轉子葉片前緣，主要由疏冰塗層（Ice-phobiccoating）、不導電塗層（Nonelectricalcoating）、電加熱片（Electro-ther隔熱紙malheaters）和結冰傳感器（Icedetectionsensor）組成。疏冰塗層能夠有效地降低冰層與轉子葉片的粘結，這種外表面塗覆疏冰塗層、內部電加熱的設計使得除冰效率大大提高，冰層粘結部位溶化後，在疏冰塗層的作用下，冰層較容易與葉片脫離。
電加熱片作為防/除冰系統的關鍵零件，采用氣溶膠噴射工藝制造，厚度大約幾個微米，由於又輕又薄的特點，這種電加熱片能夠以各種形式、數量和外形進行附著，GiovanniNino和TylerBlumenthal采用電阻器件的形式進行制造，導線采用Hilbert六階線性進行排列，以便更好的通電後分散熱量。
實際制造過程，整個防/除冰系統在玻璃纖維汽車隔熱紙/環氧復合材料葉片的前緣進行3D打印。首先，通過氣溶膠噴射工藝，在復合材料葉片前緣部位噴射125μm的聚酰亞胺樹脂，形成不導電塗層，樹脂在150℃/30min的固化制度下完成固化；其次，采用丙酮和異丙醇對不導電塗層進行表面清理，氮氣吹幹後，用等離子設備清潔表面有機雜質，目的是確保良好的粘接界面。
再次，進行電加熱片的3D打印，打印材料選擇納米銀和聚乙烯吡咯烷酮（PVP）或聚乙烯醇縮丁醛（PVB）的混合物，達到高導電和增強粘結的作用，電加熱片在葉片前緣按顏色分別進行上部、前緣和下部3個單獨回路的佈置，這樣的打印效果更容易貼合葉片前緣的形狀，每個單獨的回路尺寸為10mm×20mm，長度大約7大樓隔熱紙00mm；最後，進行結冰傳感器的制作，傳感器的工作原理是利用冰和水導電性能的不同，制作一個電容器件，當有積冰出現後，電容值會產生較大異常，依照這個原理進行結冰傳感器的設計和制造。
制造3種結冰傳感器，采用低粘度納米銀材料進行3D打印，然後噴覆3μm厚的聚酰亞胺薄膜保護。可以看出，在結冰的情況下，電容值出現明顯的變化。通電加熱試驗結果表明，隨著電壓的提高，電加熱片溫度等級也隨著升高，達到預期的效果，但是高溫區集中在加熱片中心區域，也是由於玻璃纖維增強的復合材料是熱的不良導體導致的GiovanniNino和TylerBlumenthal也提出瞭改進方案，可以增加金屬塗層增強面內熱量傳導。返回防爆隔熱紙賢集網，查看更多
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