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使用碳纤维和玻璃纤维的一种3D打印工艺

2021-10-28叶轶

玻璃纤维 2021年5期
关键词:碳纤维复合材料

3D打印又称为增量制造或增材制造,是以数字模型文件为基础,通过软件与数控系统将专用的打印材料,采用多种方式逐层堆积,制造出实体物品的制造技术。美国Impossible Objects (字面意思为“不可能物体”)公司是一家专营3D打印机和3D打印材料的公司,在增量制造和复合材料制造方面取得了领先进展。基于多年的研发,该公司创立了一种称为“复合材料基增量制造”(composite-based additive manufacturing,缩写为CBAM)的技术,据称这是一种全新的工艺,与传统的增量制造技术有着根本的不同。

CBAM技术专为复合材料而设计。其产品强度比其他增量制造技术之产品更高,制造速度更快,该公司的目标是以注塑速度生产世界上最强的3D打印复合材料制件。

材料

CBAM技术据称是唯一一种将碳纤维或玻璃纤维长纤维材料(相对于短纤维或短切纤维而言)与高性能热塑性基体材料相结合以制造复合材料零部件的3D打印工艺。长纤维(长度至少为12 mm的纤维)除了提供尺寸稳定性、耐热性和耐化学性等共性外,还可以显著提高强度、韧性和耐久性。长纤维增强复合材料制件可用来取代成本较低的塑料制件和轻质金属制件,或制造其他方式不可能制成的全新制件。

通过将尼龙和聚醚醚酮等高性能聚合物与碳纤维和玻璃纤维非织造材料(薄毡类纤维片材)相结合,用该公司打印机打印的制件据说比传统3D打印制件强度更高、质量更轻、尺寸精度更高、耐温性能更好,而且其生产制件的速度比传统的熔融沉积成型(FDM)3D打印工艺快10倍。……

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