Từ sợi Kevlar đến sàn gỗ nhân tạo, đâu đâu cũng có vật liệu composite. Chúng mạnh mẽ, ổn định về kích thước, chống mài mòn và chống ăn mòn.

Mặc dù thân máy bay thường được làm bằng các lớp vải composite và epoxy xen kẽ, nhưng hầu hết đều được làm bằng nhựa nhiệt dẻo được gia cố bằng sợi carbon, chất độn thủy tinh hoặc bột kim loại. Cấu trúc cuối cùng rất chắc chắn và nhẹ.

Tuy nhiên, việc sản xuất các cấu trúc này là một thách thức. Quá trình thủ công tốn nhiều thời gian và đòi hỏi nhiều kỹ năng. Do đó, các phương pháp tự động hiệu quả hơn nhưng đòi hỏi đầu tư lớn vào máy móc phức tạp và khó mở rộng.

Đối với các bộ phận nhỏ hơn, in 3D đã được chứng minh là một lựa chọn khả thi, nhưng các rào cản kỹ thuật đã ngăn cản việc áp dụng rộng rãi nó. Một trong những vấn đề là các chất phụ gia chức năng (hạt và sợi gia cố) kết tụ và lắng đọng trong quá trình thi công. Ngoài ra, hầu như không thể đạt được sự căn chỉnh sợi trên máy in 3D truyền thống.

Dừng lượng mưa

Fortify đã phát triển máy in 3D Flux One, giải quyết các vấn đề liên quan đến việc in các bộ phận tổng hợp. Công ty khởi nghiệp có trụ sở tại Boston gọi quy trình của mình là "Sản xuất hỗn hợp kỹ thuật số (DCM)".

Ben Arnold, phó chủ tịch phát triển kinh doanh tại Fortify, cho biết điều quan trọng nhất trong số những công nghệ này là trộn động học liên tục (CKM). Bằng cách trộn nhựa polymer cảm quang của hệ thống với các chất phụ gia chức năng, tuần hoàn liên tục và trong một số trường hợp làm nóng hỗn hợp thu được trong suốt quá trình in, có thể ngăn chặn sự kết tụ và kết tủa.

Những chất phụ gia này bao gồm mảnh kim loại, sợi carbon hoặc sợi gốm và chất chống cháy. Mỗi chất phụ gia đều có những đặc tính lý tưởng. Nếu không có CKM, những đặc điểm này sẽ khó sử dụng. Quan trọng hơn, những đặc điểm này nhất quán trong suốt quá trình xây dựng. Một đặc tính do Giám đốc điều hành và đồng sáng lập Fortify Josh Martin đề xuất bị thiếu trong nhiều thiết kế máy in 3D.

Ông cho biết: “Sử dụng máy in 3D truyền thống, lượng mưa có thể xảy ra trong vòng vài phút, do đó tính chất vật lý của đáy sẽ khác so với đáy”. Giải pháp thường là sử dụng các hạt phụ gia nhỏ nhất có thể, nhưng điều này thường hạn chế các đặc tính chức năng của các bộ phận được in. CKM loại bỏ tất cả những điều này, mở ra cánh cửa cho việc sử dụng các chất phụ gia nặng hơn và nồng độ chất phụ gia cao hơn, đồng thời đạt được các đặc tính vật liệu ổn định. "

Arnold nói thêm rằng Fortify cũng đã thực hiện các bước để thúc đẩy độ bám dính của chất phụ gia với nhựa nền. “Chúng tôi thực hiện điều này bằng cách xử lý hóa học các chất phụ gia để làm cho chúng liên kết tốt với nhựa và khiến chúng phản ứng từ tính trong các điều kiện thích hợp.”

Đóng băng trong thời gian

Cảm ứng từ là phần thứ hai của bài toán DCM. Trong đó CKM đảm bảo phân phối sợi nhất quán trong suốt quá trình xây dựng, công nghệ Fluxprint của Fortify cung cấp sự liên kết có chọn lọc của các sợi này để chúng có thể được khóa liên động giữa các lớp và quấn quanh tải-mang hình học.

Fluxprint đạt được điều này bằng cách đưa ra một từ trường khắp khu vực chế tạo, về cơ bản giữ cho các sợi "ở trạng thái cần quan tâm" đủ lâu để tia UV "đóng băng" chúng và nhựa xung quanh. Quá trình này được lặp lại thành các lớp liên tiếp để cuối cùng tạo ra các bộ phận có độ bền, tính chất nhiệt hoặc tính dẫn điện được nâng cao ở những khu vực cần có các đặc tính đó.

Martin nói: “Sự so sánh có chọn lọc này có một số ứng dụng thú vị.” "Hãy cân nhắc việc sử dụng các miếng chèn in 3D cho khuôn ép nhựa. Bạn có thể căn chỉnh các sợi để ngăn các phần mỏng bị đứt và nếu muốn in toàn bộ khuôn, bạn có thể Gia cố phần xung quanh đường chạy để cải thiện khả năng chống mài mòn.

Martin cho biết: "Mặt khác, bạn có thể sử dụng Fluxprint để lập trình các giá đỡ có thể tháo rời, dễ dàng hơn nhiều so với những giá đỡ được xây dựng bằng công nghệ in 3D truyền thống."

Di chuyển

Kể từ khi thành lập vào năm 2016, Fortify đã triển khai nhiều hệ thống thử nghiệm. Nó có kế hoạch triển khai khoảng một chục vào cuối năm nay. Cho đến nay, các ứng dụng của nó bao gồm khuôn ép nhựa và hạt dao, lắp ráp tĩnh điện đồ đạc, linh kiện thiết bị y tế và công nghệ độc quyền. Do các thỏa thuận bảo mật, Martin không thể tự do thảo luận về các công nghệ độc quyền này.

Ông cho biết: “Vì chúng tôi có khả năng kiểm soát mức voxel trong suốt quá trình xây dựng và có nhiều loại vật liệu có đặc tính cơ và điện nâng cao nên chúng tôi hy vọng công nghệ của mình sẽ được sử dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp.” “Ví dụ, nếu bạn muốn một khu vực nhất định có độ dẫn nhiệt cao hơn, bạn chỉ cần thay đổi hướng của sợi. Chúng tôi cũng nhận thấy sự quan tâm lớn từ các công ty trong lĩnh vực RF (tần số vô tuyến) và vi sóng, đồng thời các công ty này mong muốn sử dụng công nghệ của chúng tôi để đạt được các đặc tính cần thiết, thay vì phương pháp lắp ráp các bộ phận truyền thống bằng nhiều vật liệu khác nhau.”

Tuy nhiên, có một nhược điểm: việc căn chỉnh từng voxel rất tốn thời gian. Có được mức độ kiểm soát này là một kiểu "phúc lành và nguyền rủa". "Một trong những cách tốt nhất để sử dụng nó là sử dụng phân tích phần tử hữu hạn và các công cụ kỹ thuật tương tự để xác định các vị trí ứng suất trong mô hình CAD và chỉ gia cố những khu vực đó." Sau đó, người dùng có thể điền vào lề của phôi bằng các đường gạch chéo đơn giản.

Arnold cho biết bằng cách sử dụng phương pháp này, CKM “có thể đảm bảo rằng các đặc tính vật liệu của toàn bộ bộ phận là nhất quán và Fluxprint cung cấp cấu trúc vi mô được tối ưu hóa ở những nơi cần thiết nhất”.

Liên kết đến bài viết này ： Điều chỉnh các chất phụ gia trong vật liệu composite có thể cải thiện các đặc tính của bộ phận in 3D

Tuyên bố Tái bản: Nếu không có hướng dẫn đặc biệt, tất cả các bài viết trên trang web này là bản gốc. Vui lòng ghi rõ nguồn để tái bản: https: //www.cncmachiningptj.com/，thanks！

Tấm kim loại, berili, thép cacbon, magiê, 3D in, độ chính xác Cơ khí CNC dịch vụ cho các ngành thiết bị nặng, xây dựng, nông nghiệp và thủy lực. Thích hợp cho nhựa và hiếm gia công hợp kim. Nó có thể biến các bộ phận có đường kính lên đến 15.7 inch. Các quy trình bao gồm gia công thụy sĩ, chuốt, tiện, phay, doa và ren. Nó cũng cung cấp đánh bóng kim loại, sơn, mài bề mặt và thân cây dịch vụ ép tóc. Phạm vi sản xuất lên đến 50,000 chiếc. Thích hợp cho vít, khớp nối, mang, bơm, bánhhộp đựng, máy sấy trống và thức ăn quay van Ứng dụng.PTJ sẽ cùng bạn lập chiến lược để cung cấp các dịch vụ hiệu quả nhất về chi phí nhằm giúp bạn đạt được mục tiêu của mình, Chào mừng bạn đến với Liên hệ với chúng tôi ( sales@pintejin.com ) trực tiếp cho dự án mới của bạn.