雖然復合材料在傳統(tǒng)的FDM 3D(此技術為工藝熔融沉積制造技術,也是*廣泛的3D打印技術)打印應用中已使用很多年,但關于速度、成本和*大構建量的問題已經成為大規(guī)模實施的障礙。
然而,近期一份由Ricoh 3D和Impossible Objects共同撰寫并在《打印不可能》上發(fā)表的關于基于復合材料的增材制造(CBAM)的新報告顯示,新的"長纖維 "技術的出現看起來將顛覆整個行業(yè),并為其廣泛采用鋪平道路。基于復合材料的增材制造似乎即將迎來新突破,成為復合材料一種 "主流 "生產方法。
其報告中顯示的CBAM技術使用碳或玻璃板工藝—一種基于連續(xù)纖維粉末的打印形式—來生產由熱塑性聚合物(如PEEK和PA12)融合在一起的板狀纖維增強部件。復合材料中的長纖維起到了加固材料的作用,與鋼筋混凝土中的預應力鋼筋的方式類似。
除了對CBAM工藝進行深入分析外,《打印不可能》還探討了CBAM生產周期的減少—在某些情況下比傳統(tǒng)的3D打印減少十倍以上,以及如何減少公共設施的消耗,并促使采用更可持續(xù)的方法進行增材制造等問題。
Ricoh 3D的工程經理Mark Dickin評論說,與短纖維或切碎的纖維材料相比,CBAM的長纖維片可以打印出功能齊全、強度高的點狀特征且纖維分布均勻。PEEK和PA12與碳纖維或玻璃纖維結合在一起,實現了具有羽毛狀邊緣的扁平、線性部件,并在旋轉力的作用下保持在一起。
CBAM長纖維技術可以勝過傳統(tǒng)3D打印材料的一個很好的例子是在制造航空翼面,如飛機機翼和尾翼組件,以及無人機和船舶螺旋槳葉片。目前的3D打印根本無法提供這些應用所需的精度和材料強度。然而,CBAM可以在更復雜的設計中創(chuàng)造出更強、更輕的航空翼面,并取代鋁等較重的材料。
該報告還提供了一些案例研究,其中CBAM技術的部署克服了在傳統(tǒng)3D打印應用中部署復合材料時通常面臨的障礙,包括來自汽車、消費電子和高性能運動市場的例子。