三菱化學發表兩款航太專用 FGF 碳纖複材 拓展太空積層製造應用疆界

近日於日本SPEXA 國際宇宙商務展上，三菱化學集團正式展出兩款針對太空場景開發的熔融粒狀製造（Fused Granulate Fabrication, FGF）專用碳纖維複合材料，分別對應在軌臨時製造與高耐熱結構件兩大核心需求，進一步擴大碳纖複材在航太積層製造領域的應用邊界。

雙軌材料布局 對應兩大航太應用場景

本次推出的兩款產品採用不同樹脂基材體系，針對太空場景的差异化需求定向開發：

1. 可生物降解樹脂基碳纖複材：鎖定在軌臨時構件

該款材料以可生物降解樹脂為基材，添加不同比例的短切碳纖維，可透過碳纖含量調整力學性能，適用於太空站等場景的在軌工具、實驗支架等對使用週期與結構強度有不同要求的部件。

透過可降解樹脂配方，該材料也為在軌製造過程中產生的廢棄物處理議題，提供了全新的材料解決方案，契合太空永續營運的發展趨勢。

2. PEI 基碳纖複材：打造高耐熱航太結構件

另一款產品以聚醚醯亞胺（PEI）為樹脂基材，主打高耐熱等級的航太結構應用。PEI 本身具備優異的耐熱性、尺寸安定性與耐化學性，導入碳纖維強化後，可進一步提升材料的剛性與結構強度。

該材料專為 FGF 工藝優化，可搭配大口徑噴頭使用，特別適合大型複材結構件的積層製造，滿足航太領域對大尺寸、高性能構件的生產需求。

FGF 粒料列印工藝 賦能大型構件高效生產

不同於傳統熔融沉積成型（FDM）使用連續絲材作為原料，FGF 技術直接以顆粒料做為列印進料，不需預先將材料加工成絲材，在原料成本、進料效率與大型構件製造上具備顯著優勢。

尤其針對大型積層製造場景，FGF 可實現更大的材料擠出量，大幅提升成型效率，過去難以透過傳統絲材 3D 列印實現的大尺寸航太構件，如今可透過該工藝實現快速、低成本生產。

材料 + 工藝雙驅 開啟航太積層製造新局

三菱化學本次將碳纖維強化樹脂與 FGF 工藝深度結合，也反映出當前航太積層製造的發展趨勢：產業正從小型零部件製造，逐步朝向大型結構件生產、在軌按需製造拓展。

一方面，高性能碳纖維複合材料可滿足航太結構對輕量化、高強度與耐熱性的嚴苛要求；另一方面，積層製造技術可減少複雜結構的加工與組裝工序，依據實際任務需求快速製造零部件，大幅提升太空任務的彈性與效率。

資料來源：互聯網