//www.ganjiayu.com 三维科学, 无限可能! Thu, 14 Nov 2024 02:31:28 +0000 zh-CN hourly 1 https://wordpress.org/?v=3.9.40 AREVO推3D打印碳纤维框架电动自行车 2019年量产 //www.ganjiayu.com/?p=12532 //www.ganjiayu.com/?p=12532#comments Thu, 19 Jul 2018 03:09:15 +0000 http://www.51shape.com/?p=12532 AREVO上周宣布推出eBike,这是一款采用3D打印碳纤维框架的电动助力自行车。这是该公司在5月推出其首款3D打印全地形城市自行车之后的又一力作。AREVO于今年5月份获得1,250万美元(8000万人民币)的B轮融资。

arevo_bike_1

3D打印碳纤维框架(图源:www.3ders.org)

Arevo的技术将3D打印与基于Web的软件、机器人技术、机器学习和热塑性材料相结合。它使用安装在机械臂上的“打印头”来打印出自行车车架的三维形状。 AREVO允许为个人骑手定制eBike,并在需要时进行大规模打印。Arevo新款自行车采用嵌入碳纤维的热塑性塑料制成,其强度是钛的五倍,重量约为钛的三分之一。

研究人员已经创建了一种新的制造模式,通过利用动态软件和自动化的进步,使企业能够在本地创建和采购产品,eBike的发展已经证明,我们可以在需要时以低成本3D打印新产品,并使制造过程本地化,大大减少了制造自行车车架的工艺和时间。

OECHSLER致力于走在制造创新的最前沿,与AREVO的合作使能够为OECHSLER集成驱动系统探索独特的用例,凭借AREVO快速生产定制自行车车架的能力,将能够满足日益增长的电动自行车需求。

Arevo的电池辅助3D打印碳纤维车架电动车将于明年量产。3D打印碳纤维材料科技,打印的自行车部件安装在一辆山地车上。不但可以真正骑行,承重100公斤,而且对下雨,下雪,暴晒等各种情况都不怕。

来源:ZOL中关村在线

 

]]>
//www.ganjiayu.com/?feed=rss2&p=12532 0
Fliteboard电动水翼冲浪板背后的碳纤维和玻璃纤维3D打印技术 //www.ganjiayu.com/?p=12458 //www.ganjiayu.com/?p=12458#comments Wed, 11 Jul 2018 04:12:33 +0000 http://www.51shape.com/?p=12458 Fliteboard正在迅速成为最新水陆运动中的市场领导者,eFoil电动水翼冲浪板采用安静的低噪电动机,允许车手以高达每小时40公里的速度在水面上飞行,每次充电的距离可达25公里。 专门设计的铝翼系统将电路板和骑车人抬起,从而实现近乎无摩擦的骑行,Fliteboard安静、无排放、高度吸引人。它正迅速成为世界各地水上运动爱好者和豪华游艇业主必备的水上设备。

Fliteboard eFoil是在创始人兼首席执行官David Trewern的领导下在澳大利亚设计,开发和制造的,这是一家创新公司的创新产品,不过这其中所应用的3D打印技术却并为众人所知。

block 尺寸公差与尺寸稳定性

Fliteboard在过去12个月内专门使用Markforged Onyx Pro 3D打印机。

markforged_2

图片:Fliteboard的Markforged Eiger 3D内容库

Markforged Onyx能够使用坚固的碳纤维增强尼龙材料进行3D打印,并且如果需要,还可以使用连续的玻璃纤维束来提供额外的强度增强,此外3D科学谷了解到Fliteboard对Markforged Onyx可实现的尺寸公差和尺寸稳定性印象深刻,他们在关键密封中使用大O形圈的3D打印零件用于耦合关键部件,包括电动机和齿轮箱。

markforged_1

使用3D打印技术为Fliteboard节约了时间和金钱 – 否则需要使用金属或昂贵的复合材料来制造零件,不仅成本高,而且交货时间长。总之,Fliteboard的Markforged Eiger软件库中有100多个独特的部件经过3D打印,测试,改进和使用。当然并非是所有的零件都是3D打印的,3D科学谷了解到Fliteboard的其他应用包括机加工铝,机加工塑料,注塑塑料或注塑复合材料。

markforged_4

Markforged Onyx Pro的应用主要包括:

1. 快速原型和测试配件,具有非常高品质的表面。这些部件已用于拍摄,测试和展览目的。

2. 创造功能强大的工作部件,坚固、灵活,适合用于恶劣的海洋环境中。

3. 使用连续玻璃纤维增强塑料来制造坚固而坚硬的部件,包括承受很大扭矩的工作螺旋桨(用于10 HP等效电机驱动)。

markforged_3

block 3D科学谷Review

作为来自麻省理工毕业生的创业公司Markforged一直致力于简化3D打印的制造流程,Markforged最令人印象深刻的是通过其3D打印机和配套的纤维复合材料可以制造出坚硬、耐高温的零部件。

Markforged是一家不断创新的企业,2016年,Markforged 公司推出了Mark Two的下一代产品-Mark X 3D打印机,该设备同样集成了Markforged 专有的连续纤维丝(CFF)3D打印技术,可打印的材料包括Markforged公司的Nylon和Onyx等塑料材料,以及纤维增强材料——碳纤维、玻璃纤维、芳纶纤维等。该设备可应用在汽车、机器人、假肢和运动器材等行业。

在3D科学谷看来,Markforged在Fliteboard的电动水翼冲浪板制造方面的应用正是高性能复合塑料材料替代金属的又一例证。增强型高性能材料正在借助3D打印技术揭开全新的商业应用价值。

资料下载,请加入3D科学谷3D产业链QQ群:529965687
更多信息或查找往期文章,请登陆www.51shape.com,在首页搜索关键词
网站投稿请发送至2509957133@qq.com

]]>
//www.ganjiayu.com/?feed=rss2&p=12458 0
再生碳纤维+3D打印,构建列车转向架框架 //www.ganjiayu.com/?p=12205 //www.ganjiayu.com/?p=12205#comments Thu, 07 Jun 2018 03:12:43 +0000 http://www.51shape.com/?p=12205 碳纤维是一种现代高性能材料,被广泛应用于要求部件具有机械强度但又十分轻质的领域中,例如航空航天、汽车行业,以及风能技术和现代体育器材中。但由于其高昂的成本,成为许多制造商的障碍。

由于每年会有成千上万吨碳纤维“垃圾”被简单填埋,造成资源和环境的极大浪费。因此,利用新的碳纤维回收工艺,获得再生碳纤维,不仅保留了它的原有价值,同时也使它们能够被重新应用。因此,再生碳纤维更具成本效益。

block 在铁路领域的研究进展

再生碳纤维在轨道车辆方面的研究项目源于英国铁路安全与标准委员会(RSSB)发起的一项车辆动力学竞赛,由于最终是ELG公司主导的轻型碳纤维轨道车辆转向架框架项目胜出,因此RSSB向ELG公司资助125万英镑,用于设计和制造轨道客运车辆再生碳纤维材料转向架原型。

elg

ELG公司是再生碳纤维产品专家,该公司拥有从制造废料和终端零部件中回收碳纤维的一整套高效开发方法。其在再生碳纤维轨道车辆转向架项目中的研究团队包括英国Huddersfield大学铁路研究中心、阿尔斯通公司以及伯明翰大学传感器与符合材料研究中心在内的联合机构。

位于研究中心的再生碳纤维材料转向架目前,再生碳纤维转向架正在英国Huddersfield大学铁路研究中心进行全面测试。这种利用再生碳纤维制成的列车转向架比常规转向架重量减少了50%,这表明了其在轨道磨损、能源消耗以及维护成本等方面都会下降,将为运营商节省大量成本开支。

elg_2

负责测试阶段的首席工程师表示:这是首次使用再生纤维制造转向架框架,下面将对该转向架的刚度进行检验,将在研究中心的滚动试验台完成部分动态测试。

block 碳纤维+3D打印

目前,Huddersfield大学铁路研究中心正在对碳纤维材料和转向架制造工艺进行相关研究。该中心已经获得了约30万英镑资助,用于开发更轻型、更可靠、更舒适以及噪音更小的机车车辆。

该研究项目是欧盟的RUN2RAIL项目的一部分,RUN2RAIL是新项目的总称,属于欧盟综合铁路项目Shift2Rail的一部分,资金总额为273.2万欧元,该项目共包含4个研究专题,由欧洲领先的工程公司和大学共享。

Huddersfield大学铁路研究中心专家表示,碳纤维复合材料的一个关键优势在于,它们可以打印成几乎任何形状或结构。研究中心决定探究碳纤维复合材料的应用情况以及3D打印技术,以便使用机器人增材制造系统来构建列车转向架框架。

研究中心表示,随着3D打印技术越来越成熟,为了生产新的轨道车辆部件,例如轴箱和制动器支架,还将探索金属3D打印。随着技术的不断发展,列车制造的应用将变得更加可行。

尽管有工程公司已经生产出了一种采用碳纤维弹簧装置的转向架,但传统的钢架仍然会用来制造列车车轮。Huddersfield大学铁路研究中心专家表示,“我们已经在考虑寻找替代材料制作轮毂或车轴,但目前正在研究。”

RUN2RAIL项目预计将于2019年8月完工,而项目正在寻求的利用新材料和新技术来改善铁路运输,使铁路车辆“更轻、更可靠、更舒适、更安静”的研究目的能否实现,结果究竟如何,让我们拭目以待吧!

来源:复合材料体验馆

资料下载,请加入3D科学谷3D产业链QQ群:529965687
更多信息或查找往期文章,请登陆www.51shape.com,在首页搜索关键词
网站投稿请发送至2509957133@qq.com

]]>
//www.ganjiayu.com/?feed=rss2&p=12205 0
几款受市场青睐的碳纤维增强3D打印材料 //www.ganjiayu.com/?p=11785 //www.ganjiayu.com/?p=11785#comments Sun, 01 Apr 2018 02:57:55 +0000 http://www.51shape.com/?p=11785 工程塑料在机械性能、耐久性、耐腐蚀性、耐热性等方面能达到更高的要求,而且加工更方便并可替代金属材料。工程塑料被广泛应用于电子电气、汽车、建筑、办公设备、机械、航空航天等行业,以塑代钢、以塑代木已成为国际流行趋势。

plastic2

而碳纤维增强塑料,更是借助3D打印技术进入到替代金属的应用领域。本期,3D科学谷为谷友盘点一下最为热门的几款碳纤维增强塑料材料。

plastic

-- 碳纤维增强 PEEK材料

厂家:牛津性能材料Oxford Performance Materials

适用3D打印设备类型:SLS

在航天领域,牛津性能材料Oxford Performance Materials(OPM)已被选定为波音CST-100火箭飞船提供3D打印的结构件,已经开始出货OXFAB材料打印的零部件。而2016年,复合材料巨头美国赫氏(Hexcel)还完成了对牛津性能材料OPM的战略投资。

OXFAB具有高度耐化学性和耐热性,这对于高性能的航空航天和工业零部件十分关键。经过范围广泛的机械试验数据证明,OXFAB可以用于3D打印功能完整的、可直接使用的零部件。OPM正在履行与航空航天和工业领域客户的一些关键开发合同,为商业和军用飞机、太空、工业领域3D打印零部件,这些应用能够显著减轻重量和节省成本。

而赫氏在全球设有多家工厂,生产制造了一系列先进材料-包括碳纤维,增强材料织物、预浸材料(或“预浸料坯”)、蜂窝、模具材料和飞机结构件。获得赫氏投资的OPM在向应用端的结合更加顺势而为。

-玻璃纤维增强塑料

厂家:欧文斯科宁-Owens Corning

适用3D打印设备类型:FDM

玻璃纤维复合材料供应商欧文斯科宁-Owens Corning的XSTRAND™系列材料可用于FFF / FDM 3D打印机,其强度和韧性高于碳纤维填充ABS、纯PP和标准PA6。

Stratasys_1

欧文斯科宁3D打印玻璃纤维复合材料主要包括GF30-PP和GF30-PA6两种:

GF30-PP是一种增强聚丙烯丝材,其玻璃纤维含量为30%,具有很高的硬度,并能抵抗温度变化、耐化学品腐蚀,耐紫外线老化。

GF30-PA6是一种增强PA6尼龙丝材,玻璃纤维含量为30%,特点是高强度和耐高温。由于耐磨性高,GF30-PA6可以用来替代汽车生产线上使用的钢制夹具和固定装置。此外,GF30-PA6适合应用的温度范围在-20°C至120°C。

-碳纤维增强尼龙材料

厂家:Stratasys

适用3D打印设备类型:FDM

增材制造技术领域的专家Stratasys公司用于FDM 3D打印技术的尼龙12CF材料,含有多达35%的碳纤维,因此各种属性都非常优异,比如最终拉伸强度为76兆帕(MPA),拉伸模量为7529兆帕,抗弯强度为142兆帕,足以在许多应用中取代金属,非常适合汽车、航空航天等行业。这种碳纤维增强热塑性材料,用于生产高性能原型,能够在设计验证过程中经受生产零件的严格测试 满足生产环境的苛刻要求,并可应用于生产线上的夹具制造。

Stratasys_2

Stratasys还与迈凯轮建立了合作伙伴关系。这一合作伙伴关系已经取得实质性的进展,包括迈凯伦的一级方程式赛车上已经安装了一些3D打印制造的部件。

随着3D打印材料技术的发展,或许有一天3D打印材料将实现“真”材化,而在这一发展趋势中,复合材料的作用将扮演重要角色。

资料下载,请加入3D科学谷3D产业链QQ群:529965687
更多信息或查找往期文章,请登陆www.51shape.com,在首页搜索关键词
网站投稿请发送至2509957133@qq.com

]]>
//www.ganjiayu.com/?feed=rss2&p=11785 0
AON3D发布450°C高温专业3D打印机可打印PEEK、碳纤维等材料 //www.ganjiayu.com/?p=11703 //www.ganjiayu.com/?p=11703#comments Thu, 22 Mar 2018 02:55:48 +0000 http://www.51shape.com/?p=11703 2018年3月16日,加拿大3D打印机公司AON3D发布了AON-M23D打印机,这是一款用于工程应用的大幅面高温3D打印机,该机器针对专业用户。

AON3D全新的AON-M23D打印机拥有“同类产品中最佳的温度性能”,自适应构建平台校准以及许多用于3D打印高强度部件的其他功能,因此AON3D全新的AON-M23D打印机一定会吸引增材制造领域专家的注意力。

aon3d_1_peek

这款全新的3D打印机可以打印PEEK,Ultem和其他航空级热塑性塑料(包括碳纤维填充型号),打印仓温度可以达到120°C,AON3D认为这对于第一层粘合,减少零件翘曲以及改善层间粘合至关重要。打印喷头的温度可以加热到450℃。

在尺寸方面,3D打印机具有455x455x635毫米(18x18x25英寸)的大型构建区域,可用于大型部件或批量作业的打印。其最大XY速度为500mm/s,最大Z速度为100mm/s,Z层高度为0.05mm至0.5mm,理论XY分辨率为0.025mm。

aon3d_2_carbon

AON3D首席执行官KevinHan表示,AON-M2是专门为专业用户而设计的,特别是那些需要制造功能部件的用户,并且表示该打印机与可用于3D打印的最高强度塑料兼容,如PEEK。新型3D打印机也是AON3D的共同努力,使小型企业可以使用专业级打印。

令人兴奋的是,专业级3D打印机将与开放材料平台一起工作,这意味着用户可以从任何供应商购买线材,甚至开发自己的配方。AON3D目前正与像EssentiumMaterials这样的材料专家合作,为新机器开发现成的3D打印材料。

aon3d_system

AON-M23D打印机的其他功能包括液体冷却热端和动作组件,打印平台自动校准,用于多种材质3D打印或更快打印作业的双独立工具头,无摩擦远程访问以及公司的全面支持。

AON3D打印机可与Simplify3D切片软件配合使用,而板载LCD触摸屏可用作控制界面。 AON-M2的完整套餐价格起价为29,999美元(约合19万人民币)。

来源:慧聪网

资料下载,请加入3D科学谷3D产业链QQ群:529965687
更多信息或查找往期文章,请登陆www.51shape.com,在首页搜索关键词
网站投稿请发送至2509957133@qq.com

]]>
//www.ganjiayu.com/?feed=rss2&p=11703 0
更均匀且光滑的表面,看硅谷的Arevo如何探索3D打印碳纤维材料的进步? //www.ganjiayu.com/?p=11628 //www.ganjiayu.com/?p=11628#comments Mon, 12 Mar 2018 04:57:56 +0000 http://www.51shape.com/?p=11628 复合材料领域,对于制造业来说最重要的一个领域就是碳纤维增强材料,可以提供与金属相当的强度,又非常轻,碳纤维在需要考虑重量与强度比的行业包括航空航天、汽车领域都有广泛的应用前景。

来自美国硅谷的Arevo Labs不仅提供碳纤维工业级3D打印机,还提供3D打印的新型碳纤维和碳纳米管(CNT)增强型高性能材料,而且使用其专有的3D打印技术和专用软件算法可以使用市场上现有的长丝融熔3D打印机制造产品级的超强聚合物零部件。

Arevo Labs

最近,Arevo Labs又取得了新的进展,这家公司正在进行将碳纳米管或其它纳米填料与纤维填充聚合物组合以生产具有优良的机械、电和热性能的3D打印材料。

在塑料方面的3D打印领域,根据3D科学谷的市场研究,可以大致分为两个流派,一种是低温热塑性聚合物,如ABS(丙烯腈丁二烯苯乙烯)和PLA(聚乳酸)材料,这些材料用于通过增材制造的方法来制造原型和一些基本的零件。另外一种诸如聚醚醚酮(PEEK)、聚醚酮酮(PEKK)、聚苯砜(PPSU)、聚碳酸酯(PC)和聚醚酰亚胺(PEI)等高端工程聚合物,用于医疗材料、替代金属或更高温度环境下的应用。

为了提高塑料3D打印产品的机械性能,纤维填料如碳或玻璃纤维已被添加到用于增材制造的高分子聚合物中。虽然刚度随着预期的纤维负载增加而增加,但拉伸强度却不随着3D打印部件的纤维负载成比例地增加。对这些3D打印部件的测试表明,这些部件的抗拉强度比通过注塑或机械加工制造的相同部件的抗拉强度低大约40%至60%。

此外,碳纤维和玻璃纤维增强聚合物长丝具有粗糙不平的表面。随着纤维负载的增加,纤维直径的表面粗糙度和不均匀性也增加。此外,根据3D科学谷的市场研究,3D打印部件会在边界处通过裂纹扩展、分层或发生其他失效缺陷。为了获得熔融长丝制造的最佳材料性能,聚合物长丝和所得喷嘴挤出来的熔融材料必须具有均匀且光滑的表面。

根据3D科学谷的市场研究,Arevo Labs通过对3D打印材料(和用于熔融长丝制造的喷嘴挤出物)实现更平滑和均匀的表面光洁度以提高材料性能并改善3D打印性能。

为了提高用于熔融挤出方式制造的3D打印材料的性能,Arevo Labs将碳纳米管或其他纳米材料作为母料,实施配混,熔融混合,旋转(干法、湿法和喷射),溶液处理/或原位聚合技术进行加工,从而带来均匀且光滑的表面光洁度。

—- 3D科学谷Review

Arevo Labs通过可扩展的以机器人为基础的增材制造RAM(Robot-Based Additive Manufacturing)设备用来打印复合材料。3D科学谷曾介绍过该平台由一个市售的机械臂,复合沉积端执行器和一个全面的软件套件。目前软件是专门针对ABB IRB 120六轴机器人,但可扩展的软件也可以支持更大的ABB机器人型号和尺寸。

在3D科学谷看来,打印技术与材料的配合或将推动碳纤维材料在汽车领域的应用,尤其是新能源汽车的应用,因为轻量化是新能源汽车的一大需求。

根据盖世汽车网,国家发改委批复了15家新能源车企,包括北汽新能源,而北汽新能源2017年的成绩单是103,199辆汽车,同比增长98%,是国内首家年产销超过十万辆的纯电动车企。其他家包括长江汽车、前途汽车、奇瑞新能源、敏安汽车、万向集团、江铃新能源、金康新能源、国能新能源、云度新能源、兰州知豆、河南速达、浙江合众、陆地方舟、江淮大众。

值得一提的是,根据盖世汽车网,前途汽车的K50采用了大量碳纤维和铝合金材料。当然,售价也不菲,在70万左右。

而关于3D打印高分子材料以及复合材料与汽车领域的结合,3D科学谷将保持持续性的高度关注。

资料下载,请加入3D科学谷3D产业链QQ群:529965687
更多信息或查找往期文章,请登陆www.51shape.com,在首页搜索关键词
网站投稿请发送至editor@51shape.com

]]>
//www.ganjiayu.com/?feed=rss2&p=11628 0
3D打印的PSU复合塑料模具用于直升机大型零件制造 //www.ganjiayu.com/?p=10404 //www.ganjiayu.com/?p=10404#comments Sat, 21 Oct 2017 01:54:32 +0000 http://www.51shape.com/?p=10404 对于诸如直升机结构件这样的大型零件来说,通常需要几吨到几十吨的模具来完成注塑工作。而这样的模具通过传统的加工技术不仅昂贵,加工过程也充满了挑战。不但要求机床工作台面能承受大重量,设备必须具有大承重和高刚性的特性,还必须有足够大的台面尺寸和工作行程与之相适应。由于模具的强度和硬度都很高,加上常常采用伸长量较大的小直径端铣刀加工模具型腔,因此加工过程容易发生颤振。为了确保零件的加工精度和表面质量,模具制造的高速万能铣床必须有很高的动、静刚度,以提高机床的定位精度、跟踪精度和抗振能力。

昂贵的设备,对加工工艺极端苛刻的要求,都使得大型零件的注塑模具成为模具制造中的一大挑战。

3D打印技术为大型模具制造带来了新的切入点。就拿PSU塑料来说,这种塑料耐蒸气、耐水解、无毒、耐高温蒸气消毒、高透明、尺寸稳定性好的塑料材料。这也为通过3D打印技术来加工PSU塑料模具,然后完成最终产品的加工。对于小批量大型零件的制备,这是一种快、好、省的捷径。

最近,普渡大学复合材料制造和模拟中心,Thermwood公司,应用复合材料工程(ACE)和Techmer PM的联合团队实现了通过3D打印PSU复合材料模具来实现直升机零部件的制造目的。

thermwood_psu_mold_1

图片:通过3D打印模具所完成注塑的直升机零件

根据3D科学谷的了解,这可能是碳纤维增强PSU塑料首次成功地应用到3D打印工艺。通过Thermwood的大型增材制造(LSAM-Large Additive Manufacturing)系统对直升机的模具进行了一次性3D打印与机加工工序。

thermwood_psu_mold_4

图片:3D打印的注塑模具

团队的每个成员都在直升机零部件的生产中发挥了关键作用:Techmer PM是高性能定制聚合物的制造商,由他们提供了专业的PSU材料; Thermood公司提供了其LSAM技术;而专注于航空航天工业的复合材料专家ACE则通过3D打印的模具来创建最终的直升机零部件。

thermwood_psu_mold_3

为了将3D打印方法与传统制造方式进行比较,团队专门做了两种制造方式的经济性分析。根据分析结果,3D打印模具的材料比标准模具材料的成本低34%,在劳动时间方面的生产速度提高了69%,3D打印模具只需三天时间就可以制造完成,而传统的模具制造需要八天时间。

能够将PSU材料用作模具,主要得益于LSAM强大的挤出系统,可以达到PSU加工工程中所需的高温和扭矩水平。

Thermwood开发的LSAM系统是增材制造工艺与机加工切削工艺的巧妙结合,由3D打印完成粗糙的模型轮廓,通过使用CNC铣床将零件加工到精确尺寸,在3D打印的过程中就可以同步配合机加工切削的运用,这款用于制造直升机零件模具的大型3D打印机的建造体积为10×20英尺。

thermwood_psu_mold_2

随后,直升机零件在275oF和90PSI的高压釜中成型。3D打印模具保持真空,不需要特殊的涂层,在Tg(玻璃化转变温度)372°F的情况下,这种特殊的PSU复合材料配方能够满足高达350°F的零部件制造环境要求,根据3D科学谷的了解这足以满足今天加工中大约95%的复合材料部件。当然,还需要进行额外的测试以确定该材料在高温下的适用性和耐久性。

block 3D科学谷REVIEW

Thermwood公司的主业原来是生产数控加工系统的,现在他们研究的大型增材制造(LSAM-large scale additive manufacturing)混合制造系统,将3D打印和切削加工集成到同一台机器上。 Thermwood的LSAM技术通过机器臂完成3D打印工作在切换到切削工作模式将多余的材料一次性去除,其使用的材料是Techmer PM的含20%碳纤维的塑料

Thermwood可以打印10x10x5英尺的产品(约3x3x1.5米),快速的挤压头确保每一个新的层形状和厚度是均匀的。Thermwood专门针对大尺寸的加工领域提供全套解决方案,目标市场包括设备工装、模具、夹具、模型等多种应用,目标行业包括航空航天、汽车、游艇和热成型。

带机器手的3D打印除了Thermwood,还有BAAM、MX3D、Thermwood、Branch Technology、3D Systems、 LittleArm、Arevo Labs,以及Stratasys。

而BAAM系统在2016年就被美国橡树岭国家实验室下设的风能水能技术办公室用来制造了一款巨大的风电叶片模具。叶片模具长达13米由BAAM系统分批次打印出来。根据3D科学谷的市场研究,与Thermwood类似的是模具都用到了碳纤维复合材料3D打印技术,不同的是BAAM系统的3D打印工作完成后,叶片上面被覆盖了一层玻璃纤维层压板以获得平滑的表面,而Thermwood采取的是通过机加工的方式去除多余的塑料材料以获得精确的模具表面。

不过,在集成3D打印与切削加工塑料材料于一台设备方面,Thermwood可以称为行业的先行者。但就3D科学谷的市场研究,已经有更多的公司看好大型塑料制品的混合加工。意大利加工专家CMS与2017年9月宣布与德国Fraunhofer机床和成型技术研究所(Fraunhofer IWU)建立了新的合作伙伴关系,并共同开发热塑性复合材料的3D打印与五轴铣削加工的混合系统。

Fraunhofer IWU将与CMS密切合作,开发CMS Kreator,该系统将结合3D打印和机加工制造出高品质热塑性复合材料零件。CMS Kreator将会有一系列的配置和尺寸,并可容纳各种各样的基于热塑性塑料的材料。3D科学谷了解到,这款设备可以在许多领域和行业得到应用,并将面向制造精密原型甚至特殊的零件生产。

随着更多的公司参与到复合材料的大型产品打印,3D打印正发挥有价值的意义:减少浪费,减少交货时间,并提供更灵活的设计自由度,重要的是3D打印的模具比传统模具更经济,3D打印的大趋势将如何演变,3D科学谷将保持持续关注。

下载资料,请加入3D科学谷3D产业链QQ群:529965687
查找往期文章,请登陆www.51shape.com,在首页搜索关键词
网站投稿请发送至editor@51shape.com

]]>
//www.ganjiayu.com/?feed=rss2&p=10404 0
飞机高性能结构件,3D打印碳纤维复合材料的下一个目标 //www.ganjiayu.com/?p=8542 //www.ganjiayu.com/?p=8542#comments Thu, 02 Mar 2017 03:53:52 +0000 http://www.51shape.com/?p=8542 谁说塑料与金属之间,井水不犯河水?现今世界的竞争往往不仅仅是赛道与赛道间的竞争,还出现了不同赛场之间的竞争。

强度重量比优于铸造铝,高性能碳纤维部件的下一个目标是发动机性能结构件与高性能机翼部件。本期,3D科学谷与谷友通过牛津性能材料与劳伦斯·利弗莫尔国家实验室(LLNL)在碳纤维复合材料应用领域的新突破。

carbonfiber_1

block 牛津性能材料的跨越

2016年,牛津性能材料-OPM已被选定为波音CST-100火箭飞船提供3D打印的结构件,牛津性能材料已经开始出货OXFAB材料打印的零部件。牛津性能材料开发了OXFAB 3D系列打印材料:OXFAB-N和OXFAB-ESD。由于其惰性特点,OXFAB具有高度耐化学性和耐热性以及定制电性能的能力。

下一步,牛津性能材料的目标是发动机性能结构件。事实上,他们正在将其OXFAB 3D材料打印成飞机导向叶片。由于其惰性特点,OXFAB具有高度耐化学性和耐热性,既可以高速运转时的高温,同时抵抗火焰和辐射,这对于高性能的航空航天和工业零部件十分关键。通过镀镍工艺,牛津性能材料发现新材料可以达到介于钛合金与高性能航空铝的性能。

 carbonfiber_2

图片:牛津性能材料的镀镍风扇导向叶片

听起来似乎有些疯狂,然而,牛津性能材料是有底气的。2016年复合材料巨头美国赫氏(Hexcel)完成了对美国牛津性能材料的战略投资。牛津性能材料将赫氏特殊的碳纤维材料复合到OXFAB材料中来,他们将6片导向叶片一次性打印出来,并在表层上镀镍。

block LLNL的制造技术与软件技术

无独有偶,近日,劳伦斯·利弗莫尔国家实验室-LLNL的研究人员宣布已经成功3D打印航天级碳纤维复合材料,成为第一个这样做的研究实验室。被描述为“终极材料”的碳纤维复合材料开辟了创造轻量化、强于钢件的可能性。

LLNL的研究发表在Nature自然杂志上,科研人员研发的碳纤维复合材料微挤压3D打印技术,使得材料获得了令人难以置信的性能,结合机械性能、密度和耐温性,特别适合严苛环境下的运行。而对于复杂形状的生产,则是3D打印与生俱来的优势。

通常,碳纤维复合材料是由缠绕在心轴上的长丝或将碳纤维编织在一起制成的。这些方法,在某些情况下是有效的,但碳纤维只是被制成扁平或圆柱形的形状。

LLNL的工艺被称为改进型直接墨水书写(DIW),也被称为robocasting。研究人员开发出一种新的、专利的化学过程,能在几秒钟内固化材料。LLNL的高性能计算能力能准确地预测碳纤维丝流情况

LLNL的计算模型包括模拟碳纤维复合材料流经3D打印机喷头,以数以千计的液滴形成固体的过程,这使得研究人员能够确定如何最好地实际加工这些纤维。LLNL开发的算法可以模拟非牛顿液体聚合物树脂环境下的碳纤维分散情况。通过模拟不同情况下的三维纤维取向,科学家可以能够确定最佳的纤维长度和最佳性能。不过这个算法还在完善,科研人员希望能够通过施加磁力来更好的控制纤维的分布。

新的3D打印技术和仿真方法,将允许使用碳纤维复合材料生产更复杂的部件。据LLNL的团队,这包括对3D打印零件结构性能的控制。最终,科学家们希望这项技术能够用来制造导电材料以及高性能飞机机翼等部件以及那些需要部分绝缘的卫星部件。

LLNL提供了一种准确排列碳纤维的方法,对准纤维的好处之一是能够保持高强度性能,相比于随机对准纤维来说,准确排列的纤维可以节约高达1 / 3的碳纤维。

LLNL的研究人员正在研究改进和优化他们的创新过程。研究人员已与商业航空航天和国防合作伙伴进一步探讨如何推进他们的碳纤维3D打印技术。

版权所有3D Science Valley,转载请发送至editor@51shape.com
欢迎转载,如需加入白名单请将微信公众号回复至3D科学谷微信公众号

]]>
//www.ganjiayu.com/?feed=rss2&p=8542 0
俄罗斯将推出碳纤维增强塑料3D打印技术用于空间站建设 //www.ganjiayu.com/?p=6374 //www.ganjiayu.com/?p=6374#comments Tue, 14 Jun 2016 08:20:21 +0000 http://www.51shape.com/?p=6374 不用将整个空间结构送入太空,未来火箭可能仅需搭载原材料,就可以在空间建造空间站。之前,有美国的系绳无限公司计划未来十年左右,将其“蜘蛛制造”系统用于建造大型无线电天线、航天器架构和太阳能电池阵列。

SpiderFab1

而现在,俄罗斯的一个团队正在开发可用在国际空间站(ISS)上的碳纤维增强塑料3D打印技术。该3D打印机将使用复合打印材料为空间站上的微型卫星CubeSat制造技术部件,其具体应用是用于可以用来制造反射器、天线、太阳能电池板。这一点与“蜘蛛制造”系统的具体应用有些类似。

russian-team-launch-carbon-reinforced-3d-printer-satellite-parts-iss-2

这一项目的参与者包括Skolkovo基金会的Sputnix和Anisoprint和莫斯科理工大学等。Sputnix专门从事高科技微卫星组件开发,Anisoprint主要生产纤维增强的高性能塑料。俄罗斯研发团队的计划是将热塑性塑料与碳纤维两种材料结合起来打印,并最终能够3D打印小卫星的部件,与传统的热塑性塑料相比,这种新材料据说能够将硬度提高十倍,跟地球上用来制造大型卫星、太阳能电池板、天线反射面和航天器主体部分各种各样部件使用的材料几乎一样。

这让3D科学谷想到了Mark One 3D打印机,该机器采用双挤出头可使用碳纤维作为打印材料,可兼容碳纤维、玻璃纤维、尼龙和PLA等材料。而具体俄罗斯的技术与Mark One有什么样的不同,还需要后期继续关注。

研发团队计划在2016年夏天制造出3D打印机的样机,并在震动、失重以及其他太空站模拟条件下对其进行测试。完成模拟测试后,打印机将会在国际空间站上进行实验,包括在空间站上打印太阳能电池板和天线部件等。

版权所有3D科学谷

]]>
//www.ganjiayu.com/?feed=rss2&p=6374 0
German RepRap 高刚性、不易断裂的碳纤维复合打印材料 //www.ganjiayu.com/?p=3722 //www.ganjiayu.com/?p=3722#comments Tue, 21 Jul 2015 06:17:56 +0000 http://www.51shape.com/?p=3722 德国3D打印公司German RepRap 公司推出一款碳纤维复合3D打印线材Carbon 20.该线材中含有20%碳纤维,具有尺寸精度高、低失真以及低断裂时伸长率(8-10%)等特点。适合打印具有刚性和硬度的功能零部件。

main2-833x1024

Carbon 20 耐高温,在熔融温度以上具有高粘度的特性。如果用户需要打印的零部件具有刚性,又不是很脆,那么这款材料是非常合适的。该材料中不含有毒的苯乙烯。其他技术性能如下:

GermanRepRap-X400-DRIVE-VW-Forum01_600px

高挠曲模量6.2 GPA(899234psi)
高玻璃化转变温度(约80℃/176°F)
3D打印温度(在X400 3D打印机上测试):252°C/485.6°F
打印床温度(X400 3D打印机,W/PET涂层):45°C/113°F
German RepRap建议在使用Carbon20线材时最好换用不锈钢喷嘴,铜质喷嘴容易磨损。这种新型的3D打印线材可用于DD2/DD3挤出机。

]]>
//www.ganjiayu.com/?feed=rss2&p=3722 0