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發(fā)布時(shí)間:2021-07-06 08:53  
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3D打印碳纖維可能是繼金屬之后第二個(gè)受追捧的增材制造技術(shù)。 有賴于增材制造領(lǐng)域的新發(fā)展,人們終于實(shí)現(xiàn)能夠使用各種難以捉摸的材料進(jìn)行打印的現(xiàn)實(shí)。 然而,并非所有碳纖維3D打印機(jī)都是相同的——一些機(jī)器使用微觀短切纖維來增強(qiáng)傳統(tǒng)的熱塑性塑料,而另一些機(jī)器使用鋪設(shè)在熱塑性基體(通常填充有短切纖維)內(nèi)部的連續(xù)纖維來在零件內(nèi)部創(chuàng)建“骨架”。
2014年,Markforged向世界推出了連續(xù)長(zhǎng)絲制造(CFF)。在CFF中,碳纖維預(yù)先浸漬有熱塑性尼龍,該熱塑性尼龍是從特種擠出機(jī)中沉積的。然后用于增強(qiáng)塑料零件,包括短切碳纖維長(zhǎng)絲Onyx。近,一家名為Anisoprint的俄羅斯公司已將自己的連續(xù)碳纖維印刷版本稱為復(fù)合纖維共擠出(CFC),進(jìn)行了商業(yè)化。與CFF不同,其預(yù)浸料具有一個(gè)輸入和一個(gè)輸出,CFC使用兩個(gè)輸入和一個(gè)輸出。

反過來,這增加了所謂的“纖維體積比”,相對(duì)于復(fù)合材料的總體積而言,存在的纖維增強(qiáng)量。較高的纖維體積比通常意味著改善的機(jī)械性能。因此,由于這些碳纖維以3D打印的晶格結(jié)構(gòu)縱橫交錯(cuò),因此纖維體積比和強(qiáng)度均增加。在航空航天領(lǐng)域,工程師尋求的纖維體積比率為60%左右。但是,使用其他碳纖維3D打印技術(shù)時(shí),該比率接近30%至40%。沒有晶格結(jié)構(gòu),CFC可以達(dá)到約45%,在碳纖維重疊的點(diǎn)上,該比率增加了一倍,即比傳統(tǒng)復(fù)合材料更強(qiáng)。
在Formnext上,Anisoprint推出了其生產(chǎn)規(guī)模的CFC系統(tǒng),即Anisoprint ProM IS500。該系統(tǒng)具有600 mm x 420 mm x 300 mm的構(gòu)建體積,該系統(tǒng)具有可打印PEEK和PEI的加熱構(gòu)建室,并且可以進(jìn)行自動(dòng)化校準(zhǔn)和其他生產(chǎn)質(zhì)量功能。借助四個(gè)可互換的打印頭,除碳纖維外,它還將能夠結(jié)合不同的復(fù)合材料。該系統(tǒng)還將配備用于優(yōu)化晶格結(jié)構(gòu)印刷的軟件。 Anisoprint的目標(biāo)是在2020年底交付其首批ProM IS 500系統(tǒng)。雖然這是俄羅斯公司的臺(tái)生產(chǎn)級(jí)碳纖維3D打印機(jī),但它可能面臨激烈的競(jìng)爭(zhēng),因?yàn)檫€有許多其他公司正在以獨(dú)特的方式從事碳纖維3D打印的領(lǐng)域的研究。