3D打印是碳纖維零件變便宜的關(guān)鍵
劍橋和馬薩諸塞州MarkForged公司的CEO和創(chuàng)始人Greg Mark認為碳纖維的好處是非常大的——其制作的零件和鋁一樣結(jié)實但是更輕巧,能夠負擔起的人正在將它用于航天和汽車行業(yè)。
但是對于大多數(shù)人來說,它太昂貴了。制造工藝是其中一個很大的原因:這種工藝復(fù)雜,好多工序都需要手工操作,因而費時費力。
Mark說,他的公司研發(fā)的新工藝就像在計算機上設(shè)計零件一樣簡單,按下一個按鈕,幾小時后讀取零件信息。
將來某一天,碳纖維可能會被廣泛使用,它會令我們所有的汽車、飛機更輕、更高效。然而今天,碳纖維材料制造的零件非常昂貴,主要用于賽車,高端跑車和新的噴氣式客機?,F(xiàn)在,一些企業(yè)家打賭說,3-D打印技術(shù)是使碳纖維零件更便宜、更廣泛使用的關(guān)鍵。
芝加哥總部“Impossible Objects”創(chuàng)業(yè)公司的主席,創(chuàng)始人和首席技術(shù)官Robert Swartz說,打印碳纖維零件可以使3-D 打印在許多工業(yè)上更加有用。用現(xiàn)有的3-D打印技術(shù)生產(chǎn)的大部分塑料零件使用性能并不足夠好,在無人機的制造上,有對其功能的實際需求,并且這需要更好的材料。
技術(shù)上講,碳纖維零件是由碳纖維和聚合物精確結(jié)合產(chǎn)生的復(fù)合材料制造而成的。用3-D打印機制造碳纖維復(fù)合材料是一個挑戰(zhàn),因為碳纖維不適用于傳統(tǒng)的打印頭(正如Mark所言,這種材料是很難打印的)。
Impossible Objects公司研發(fā)了一種工藝,它避免了打印碳纖維的難處,相反地,它以整層的碳纖維作為打印材料。在每一層碳纖維的頂部,噴墨打印機根據(jù)數(shù)字指令,依靠精確設(shè)計設(shè)定了明確的方案。聚合物粉末被添加,它附著在碳纖維上,一層層被疊加壓制、加熱,然后聚合物融化,和纖維結(jié)合,zui后噴砂處理,將不能和聚合物結(jié)合的部分纖維去除。Impossible Objects 公司生產(chǎn)零件用于銷售,同時公司也在研發(fā)一種機器,用于賣給那些想使用這個工藝生產(chǎn)他們需要的零件的公司。