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硅谷Arevo推出更均匀且光滑的表面的3D打印碳纤维材料

时间:2018-03-12 21:13 来源:3D科学谷 作者:中国3D打印网 阅读:

      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。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。

–—- 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。

     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。

(责任编辑:中国3D打印网)

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