實(shí)現(xiàn)高分辨率的3D打印復(fù)合材料的微結(jié)構(gòu),漢高與Fortify聯(lián)手推動(dòng)高性能應(yīng)用
發(fā)布時(shí)間:
2023-01-11 12:41
復(fù)合材料(或稱之為纖維增強(qiáng)塑料)因其令人難以置信的材料性能而廣受歡迎。碳纖維是其中一個(gè)例子,它提供了高強(qiáng)度重量比。如果想要更好的韌性、耐磨性和導(dǎo)電性能,則可以添加其他纖維。在這方面,如何實(shí)現(xiàn)更強(qiáng)的復(fù)合材料是推動(dòng)3D打印進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化的一大關(guān)鍵因素,而根據(jù)3D科學(xué)谷的市場觀察,漢高與Fortify正在聯(lián)手通過數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的材料創(chuàng)新方法釋放增材制造的力量。
Fortify正在通過其專利的DCM平臺(tái)改變3D打印行業(yè),該平臺(tái)通過引入對(duì)齊的增強(qiáng)纖維來提供更高水平的零件性能。這項(xiàng)增材制造技術(shù)將磁學(xué)和DLP(數(shù)字光處理)相結(jié)合,可在高分辨率的3D打印復(fù)合零件中生產(chǎn)定制的微結(jié)構(gòu)。

來源:漢高
強(qiáng)度與細(xì)節(jié)的完美結(jié)合
填充纖維的注塑件通常在強(qiáng)度、剛度和HDT方面顯示20%至100%的增長。增材制造正在推動(dòng)零件中的這種階梯式變化,也就不足為奇了,復(fù)合材料正在受到越來越多的關(guān)注。而弄清楚如何打印纖維增強(qiáng)材料以利用這些特性已被證明是一個(gè)挑戰(zhàn)。
目前市場上有許多連續(xù)纖維熱塑性3D打印機(jī),但是,連續(xù)纖維目前無法穿透復(fù)雜幾何形狀的細(xì)小區(qū)域,這可能是零件需要最大增強(qiáng)的區(qū)域。
與連續(xù)纖維不同,短切纖維能夠增強(qiáng)細(xì)小區(qū)域,此外,短切纖維復(fù)合材料比連續(xù)纖維更便宜,更快捷,更易于使用。需要特別注意的是,對(duì)于短切纖維,3D打印零部件的強(qiáng)度取決于所用纖維的百分比,并且由于分層效應(yīng),材料將受到各向異性的困擾。
根據(jù)3D科學(xué)谷的了解,F(xiàn)ortify開發(fā)了一種基于樹脂的控制增強(qiáng)型聚合物中纖維的方法,可制造出具有各向同性材料特性的復(fù)合材料。
漢高與Fortify最近啟動(dòng)了一項(xiàng)開發(fā)協(xié)議,該協(xié)議使兩家公司能夠相互結(jié)合各自的專業(yè)知識(shí)領(lǐng)域,并進(jìn)一步推動(dòng)增材制造的潛力。漢高開發(fā)了定制技術(shù),可制造耐用、高溫和高模量的樹脂。通過合作,漢高設(shè)計(jì)了多種配方,使得Fortify能夠?yàn)楣I(yè)客戶帶來新的成果。
兩家的合作基于漢高強(qiáng)大的、數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的材料創(chuàng)新方法以及Fortify致力于通過提高零件性能來創(chuàng)造價(jià)值的經(jīng)驗(yàn)。合并后的解決方案利用了Fortify的Digital Composite Manufacturing?(DCM)3D打印技術(shù),該技術(shù)將增強(qiáng)纖維與漢高的樹脂混合在一起,然后利用磁性材料使纖維對(duì)齊,從而在3D打印零件中獲得最佳強(qiáng)度。
3D打印快速注塑模具是Fortify與漢高合作的重點(diǎn)應(yīng)用之一。通過用3D打印的嵌件代替?zhèn)鹘y(tǒng)的金屬模具,模塑商可以將工期縮短數(shù)周或數(shù)月,同時(shí)節(jié)省大量成本。在小批量生產(chǎn)原型或生產(chǎn)零件時(shí),模具成本和時(shí)間是主要障礙,通過漢高樹脂材料的3D打印模具,證明了這些模具在低產(chǎn)量運(yùn)行中的可行性。
借助漢高的材料,F(xiàn)ortify將在2020年春季開始對(duì)其3D打印機(jī)進(jìn)行Beta測試。除了打印快速注塑成型模具之外,漢高和Fortify還在研究制造幾種最終用途的零件應(yīng)用,雙方的組合解決方案提供了明顯的零件制造優(yōu)勢。
隨著新應(yīng)用的發(fā)掘,漢高的開發(fā)團(tuán)隊(duì)正在迅速努力,以幫助Fortify進(jìn)行資格鑒定和驗(yàn)證。漢高擁有廣泛的材料組合,通過與Fortify這樣的新型公司合作,利用漢高的知識(shí)和技術(shù)來加速增材制造的發(fā)展。(來源:3D科學(xué)谷)
3D打印技術(shù),3D打印材料