В сфере 3D-печати производители все чаще ищут композитные материалы, потому что они предлагают более интересные механические свойства, особенно в отношении сопротивления: рассматриваемый материал, называемый «матрицей» (чаще всего термопластом ), армирован волокнами — углеродом. Арамидное стекло — увеличивает прочность конечной детали, уменьшает ее общий вес и даже заменяет использование металла. Сегодня большинство настольных 3D-принтеров FDM могут печатать композитные нити, если они имеют сопло из закаленной стали. Однако эти машины не позволяют осаждать волокна непосредственно в материал матрицы во время печати. По этой причине несколько производителей разработали решения, способные выдавливать как матрицу, так и волокна, чтобы получить еще более прочные детали. Поэтому мы выбрали несколько композитных 3D-принтеров, основанных на различных технологиях, способных смешивать два материала во время печати — они отсортированы по алфавиту.
Anisoprint
Российский производитель разработал ряд машин, способных печатать непрерывные волокнистые композиты: Composer, более доступное офисное решение и Prom IS 500, предназначенный для производителей. Оба основаны на запатентованной технологии композитной волокнистой коэкструзии (CFC), которая добавляет непрерывные волокна к базовому термопласту, такому как PLA, ABS, PETG, нейлон и т. Д., Чтобы упростить печать на широком спектре материалов. Пользователь может изменить плотность композитного наполнителя или изменить направление волокон для получения оптимальных деталей. Anisoprint Composer доступен в двух форматах — A3 с объемом печати 420 мм х 297 мм х 210 мм и A4 с объемом 297 мм х 210 мм х 140 мм. Он может печатать как углеродное волокно, так и базальт, точно так же, как Prom IS 500, который может создавать куски размером 600 x 420 x 300 мм.
Arevo
Некоторые компании разработали подход, который сочетает 3D-композитную печать с робототехникой, чтобы создать максимально возможную гибкость с точки зрения размера печатаемых частей. Одним из примеров является Arevo, в котором Arevo Aqua 3D использует лазерный метод для печати с использованием углеродных волокон. В этом методе углеродное волокно нагревается и разрезается на слои, а затем наносится. Композитная печать с углеродным волокном особенно отличается высокой прочностью, которая сочетается с небольшим весом.
Continuous Composites
Continuous Composites, основанная в 2015 году, является компанией, которая способствует развитию инновационных технологий для отрасли. Чтобы решить проблему малой скорости, слабых материалов и небольших объемов производства, они создали решение CF3D®. Этот автоматизированный производственный процесс начинается с непрерывного сухого волокна, которое пропитано быстроотверждающейся термореактивной смолой, которая осаждается печатающей головкой. Этот метод устраняет необходимость в формах, печах и автоклавах, обеспечивая высокий выход материала при меньших затратах. Использование легких композиционных материалов дает аддитивному производству высокий уровень производительности и функциональности. Кроме того, технология CF3D® позволяет печатать структурные и функциональные волокна за один этап.
CEAD
CEAD начала разработку технологии композитной 3D-печати еще в 2017 году. Сегодня она известна как непрерывное производство волокон (CFAM) и позволяет изготавливать крупногабаритные детали из армированного непрерывного волокна. Основным решением компании является CFAM Prime, предназначенный для изготовления крупных деталей за один производственный цикл. Запатентованная печатающая головка объединяет непрерывное волокно с расплавленным термопластом, чтобы придать деталям большую прочность. CEAD подтверждает, что могут использоваться практически все термопластичные материалы в сочетании с короткими и непрерывными стеклянными или углеродными волокнами. CFAM Prime может похвастаться строительным объемом 4 м х 2 м х 1,5 м, предлагает полностью закрытую среду и может достигать средней производительности 15 кг в час.
Desktop Metal
Производитель Desktop Metal является основным игроком в индустрии аддитивного производства для своих передовых технологий и машин. Вот почему компания сделала себе имя на рынке композитных материалов, выпустив свой 3D-принтер Fiber . Эта машина объединяет технологию автоматического размещения волокон (AFP) вместе с традиционным FDM для обеспечения возможности автоматического размещения композитных материалов. По словам производителя, волокно может производить детали вдвое прочнее стали, но в пять раз легче, в дополнение к снижению себестоимости. В число материалов, совместимых с этой технологией, входят высокопрочные термопластики, такие как нейлон (PA6) или ГЭС, такие как PEEK и PEKK, загруженные углеродным волокном.
EnvisionTec
EnvisionTec, основанная в 2002 году, производит и продает 3D-принтеры и фирменные материалы. Компания продает более 40 3D-принтеров на основе 6 отличительных технологий. Если мы посмотрим на сегмент композитов, EnvisionTec запустила свое решение SLCOM 1 еще в 2016 году. На основе производства композитных объектов селективного ламинирования (SLCOM), оно производит композиты из тканого волокна, предварительно пропитанные термопластами. Процесс ламинирования основан на тонких слоистых материалах, которые покрыты клеем и последовательно склеены слой за слоем. Компания предлагает широкий выбор материалов и волокон для печати, таких как PEEK, PEI, PP, PE (армированные углеродным волокном, стекловолокном, арамидным волокном и т. Д.). SLCOM 1 имеет объем сборки 762 x 610 x 610. мм, и может печатать до 51 см в секунду (при линейной скорости).
Impossible Objects
Impossible Objects, базирующаяся в США компания по производству 3D-принтеров и материалов, уже несколько лет разрабатывает решения для аддитивного производства в индустрии композитов. Их технология, которую они называют композитным производством добавок (CBAM), была разработана специально для таких композитов, как углеродное волокно и стекловолокно в сочетании с нейлоном и PEEK. Он основан на методах высокоскоростной струйной печати. Другими словами, длинноволокнистые листы ткани из углерода или стекла автоматически объединяются с термопластичными порошками для получения композитных трехмерных деталей. Их система CBAM-2 использует эту технологию для производства прочных и легких деталей благодаря длинным волокнам в листах (в отличие от более коротких волокон, которые можно найти, например, в композитных нитях). CBAM-2 — это промышленная система, предназначенная для завода.
Markforged
Производитель Markforged использует технологию изготовления непрерывных нитей (CFF) для экструдирования слоя армированного волокна слой за слоем, аналогично методу FDM. Для этой цели Markforged предлагает 4 вида армирования: карбон, стекловолокно, кевлар и HSHT. Композитные материалы совместимы с несколькими 3D-принтерами Markforged, включая серию настольных компьютеров (Onyx One, Onyx Pro и Mark Two), сочетающие промышленное качество и доступность; и промышленные серии (X3, X5 и X7), предлагающие высокую точность, надежность и повторяемость. По этой причине 3D-принтеры для композитов, предлагаемые производителем, улучшают дизайн и аддитивное производство.
9T Labs
Как молодой швейцарский производитель, 9T Labs разработала свою серию Red Series, способную производить качественные композитные детали. Он объединяет 3D-принтер, модуль Fusion для консолидации конечной части, а также набор программного обеспечения и такие материалы, как армированные углеродным волокном PEKK и PA. Его технология Additive Fusion Technology позволяет оптимально ориентировать волокна в детали для обеспечения высоких структурных и механических свойств.
Что вы думаете об этих композитных 3D-принтерах? Дайте нам знать в комментарии ниже.
