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硅谷AREVO连续碳纤维复合材料3D打印,将革新碳纤维制造

激光DED

除了在软件和材料方面的突破,Arevo还开发了一种基于激光DED(即直接能量沉积)的专利3D打印工艺。

△Arevo的核心技术:DED工艺。

激光束熔化刚加上去的聚合物细丝和上一层沉积打印的材料,形成液-液界面。同时,使用一个滚轴施加压力,将层与层之间的空隙率降低到小于1%,达到消除分层横截面的目的。其实这思路和中国武汉华中科技大学张海鸥教授的“微铸锻”金属3D打印技术类似,但后者使用的金属材料,而不是高分子聚合物

DED工艺使用激光源来熔化聚合物长丝,同时也熔化之前沉积的材料,以创建一个液体到液体的界面,实现原位巩固( in-situ consolidation);同时,它还施加了一个压力,将空隙率降低到1%以下,消除了层,使截面看起来更均匀。"

这种复合3D打印工艺,实现高性能,可以初级航空航天结构上使用。

3D打印碳纤维自行车

传统的复合材料自行车车架,需要18个月的时间来设计和投入生产;但连续纤维3D打印技术可以将时间缩减到几周。车架制造商通过打样试错,建立超过20次的设计迭代。当他们确定一个设计时,就手工制造一个原型车,骑上去,然后改变设计;如此重复。然后,安排工厂来制造自行车,通常是在中国。经南极熊3D打印网查询得知,高端自行车车架厂商,基本上都是在中国生产。

工厂制造的复合材料车架是由27到30个不同的零件手工制作而成,最后粘合在一起。而Arevo的系统,所有的设计工作,包括分析和优化,都可以通过软件来完成的,大大降低研发成本;同时3D打印一个整体单一部件,连续纤维智能放置在车架内,提供前所未有的结构完整性和稳定性。

"如今,在生产的200万个复合自行车车架中,99%都是中国制造的。"Arevo联合创始人兼董事长Bheda说。"我们相信,随着技术的进步,成本结构将发生转变,三年后,手工制造自行车车架将被颠覆,被淘汰。"

Arevo还在研究其他一些应用,包括自行车和滑板车的车轮。用于运输包裹的商用无人机制造商对复合材料的轻量化很感兴趣,还有网球拍和溜冰鞋(用于连接金属叶片和靴子的结构)在内的运动设备制造商。

中国的连续碳纤维3D打印

据南极熊了解,中国连续碳纤维3D打印方面的创业团队非常少,但也有一些研究相关技术的大学和研究所团队。

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