最新技術：碳纖維3D打印，第五部分
到目前為止，我們在本報告中只重點介紹了3D打印的過去和將來。
.3D打印+碳纖維的好處
.我們探索的所有添加劑技術都有其獨特的優點和缺點，有些工藝的幾何復雜性受到更多限制，而另一些工藝則無法提供與其余工藝相同的強度和剛度。但是，它們共有的優點是自動化程度高。
傳統上，施加碳纖維增強材料是人工且耗時的過程，就勞動時間而言可能是昂貴的。當使用大型航空航天設施中使用的工業自動化技術執行時，它的成本非常高。最高端的自動光纖鋪放（AFP）機器可能要花費數百萬美元。
相反，3D打印是一個相對自動化的過程。一旦確定了CAD模型并通過給定的3D打印機適當地設置了CAD模型以進行制造，增材制造（AM）系統本身將完成大部分工作（后處理，加載材料，配置打印機等） ）。使用Markforged，Desktop Metal和Anisoprint的一些臺式連續碳纖維3D打印機的價格在4,000美元至20,000美元之間，小型企業和車間可以使用自動方法來生產碳纖維增強零件。對于更大的公司而言，新興系統（例如Impossible Objects和Arevo的系統）可能使批量生產成為可能。無論哪種情況，該技術都可能比AFP便宜。
應用領域
Markforged在市場上銷售時間最長，因此，案例研究最多，證明了連續碳纖維3D打印的用途范圍。這也使它有足夠的時間來找到從原型設計和工具到最終零件制造的用例。例如，公開交易的自動化設備制造商布魯克斯（Brooks）使用3D打印來制作末端執行器的原型，該末端執行器用于處理易碎物品，例如半導體晶圓等產品。該公司聲稱，其先前的3D打印機無法打印"魯棒"的原型，但碳纖維增強的設計對于應用而言足夠薄且足夠堅固。
使用Markforged碳纖維3D打印制成的3D打印提升工具。可以舉起960公斤。圖片由Markfoged提供。
鑒于增強聚合物零件的強度和耐用性，對于許多Markforged客戶而言，工具是一種流行的應用程序。這些可能會有所不同，包括用于“世界上第一個3D打印的CE認證起重工具”的小型夾具和固定裝置。
瓦錫蘭3D使用X7 3D打印機打印了用于移動重型船舶發動機零件（例如活塞）的起重工具。該船用能源公司認為，其典型的鋼加工過程過于昂貴，因此選擇3D打印由碳纖維增強的聚合物提升工具。產生的零件重量減輕了75％，同時能夠舉起960kg。瓦錫蘭相信，通過印刷零件，僅模具一項就節省了100,000歐元。
在另一種情況下，一家加拿大能源服務公司使用凱夫拉爾纖維，高強度，高溫玻璃纖維和碳纖維來增強其制造設備上的工具。該公司使用Markforged的成本最低的選件Mark Two，為其墊板處理機印刷了53個不同的零件，例如保險絲蓋，電機安裝架，末端執行器激光安裝架等。該公司估計總共節省了27,000加元。
機械手臂3D打印有連續碳纖維。圖片由Markforged提供。
總部位于波士頓的這家初創公司還看到其技術已被用于生產終端零件。 Haddington Dynamics是一家工程初創公司，它使用3D打印為NASA，GoogleX和東芝等客戶制造7軸機械臂的零件。 3D打印使該公司將設計的零件數量從800個減少到70個以下，包括定制的可互換3D打印抓手手指。為了生產出更堅固的零件，Haddington用連續的碳纖維加固了切碎的碳纖維填充尼龍。
盡管在市場上還比較新，但Arevo在量產中也一直聲名name起。這家硅谷公司正在與Franco Bicycles合作，以3D打印連續碳纖維單件一體式車架，用于新的電動自行車系列。
Arevo將為Franco Bicycles 3D打印一體式自行車車架。圖片由Arevo提供。
Fortify致力于將磁性材料用于復合材料，從而將整個業務領域投入到非常有趣的應用程序中。這家初創公司為注塑行業的模具增材制造提供服務，盡管Fortify依靠專有的陶瓷材料來實現此應用。據該公司稱，這種材料足夠耐用，因此模具可以持續數百至數千發。但是，與傳統模具不同，這些零件僅需三天即可交付，而且幾何形狀可能要復雜得多。
其他公司還太年輕，無法公開其早期客戶如何使用他們的技術，但是已經展示了演示器部件。例如，Desktop Metal在其“光纖專用”頁面上顯示了各種工具，夾具和固定裝置。 Anisoprint僅進行了三個案例研究，但是一個研究項目證明了該公司獨特的方法僅加固需要增加強度的零件區域，與傳統的復合材料或其他碳纖維3D打印相比，可以進一步減輕零件的重量方法已經執行。
中國3D打印網點評：隨著該技術開始進入市場，我們肯定會看到碳纖維3D打印的更多應用。它應該繼續產生巨大影響的一個領域是模具的生產，以及隨著技術的發展而發展的終端零件。在本系列的下一部分中，我們將研究大型碳纖維3D打印。
(責任編輯：admin)
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