实现高分辨率的3D打印复合材料的微结构,汉高与Fortify联手推动高性能应用

复合材料(或称之为纤维增强塑料)因其令人难以置信的材料性能而广受欢迎。碳纤维是其中一个例子,它提供了高强度重量比。如果想要更好的韧性、耐磨性和导电性能,则可以添加其他纤维。在这方面,如何实现更强的复合材料是推动3D打印进入产业化的一大关键因素,而根据3D科学谷的市场观察,汉高与Fortify正在联手通过数据驱动的材料创新方法释放增材制造的力量。

Fortify正在通过其专利的DCM平台改变3D打印行业,该平台通过引入对齐的增强纤维来提供更高水平的零件性能。这项增材制造技术将磁学和DLP(数字光处理)相结合,可在高分辨率的3D打印复合零件中生产定制的微结构。

实现高分辨率的3D打印复合材料的微结构,汉高与Fortify联手推动高性能应用来源:汉高

实现高分辨率的3D打印复合材料的微结构,汉高与Fortify联手推动高性能应用 强度与细节的完美结合

填充纤维的注塑件通常在强度、刚度和HDT方面显示20%至100%的增长。增材制造正在推动零件中的这种阶梯式变化,也就不足为奇了,复合材料正在受到越来越多的关注。而弄清楚如何打印纤维增强材料以利用这些特性已被证明是一个挑战。

目前市场上有许多连续纤维热塑性3D打印机,但是,连续纤维目前无法穿透复杂几何形状的细小区域,这可能是零件需要最大增强的区域。

与连续纤维不同,短切纤维能够增强细小区域,此外,短切纤维复合材料比连续纤维更便宜,更快捷,更易于使用。需要特别注意的是,对于短切纤维,3D打印零部件的强度取决于所用纤维的百分比,并且由于分层效应,材料将受到各向异性的困扰。

根据3D科学谷的了解,Fortify开发了一种基于树脂的控制增强型聚合物中纤维的方法,可制造出具有各向同性材料特性的复合材料。

汉高与Fortify最近启动了一项开发协议,该协议使两家公司能够相互结合各自的专业知识领域,并进一步推动增材制造的潜力。汉高开发了定制技术,可制造耐用、高温和高模量的树脂。通过合作,汉高设计了多种配方,使得Fortify能够为工业客户带来新的成果。

两家的合作基于汉高强大的、数据驱动的材料创新方法以及Fortify致力于通过提高零件性能来创造价值的经验。合并后的解决方案利用了Fortify的Digital Composite Manufacturing®(DCM)3D打印技术,该技术将增强纤维与汉高的树脂混合在一起,然后利用磁性材料使纤维对齐,从而在3D打印零件中获得最佳强度。

3D打印快速注塑模具是Fortify与汉高合作的重点应用之一。通过用3D打印的嵌件代替传统的金属模具,模塑商可以将工期缩短数周或数月,同时节省大量成本。在小批量生产原型或生产零件时,模具成本和时间是主要障碍,通过汉高树脂材料的3D打印模具,证明了这些模具在低产量运行中的可行性。

借助汉高的材料,Fortify将在2020年春季开始对其3D打印机进行Beta测试。除了打印快速注塑成型模具之外,汉高和Fortify还在研究制造几种最终用途的零件应用,双方的组合解决方案提供了明显的零件制造优势。

随着新应用的发掘,汉高的开发团队正在迅速努力,以帮助Fortify进行资格鉴定和验证。汉高拥有广泛的材料组合,通过与Fortify这样的新型公司合作,利用汉高的知识和技术来加速增材制造的发展。

更多信息,请参考3D科学谷发布的 《3D打印与模具行业白皮书2.0》-下篇

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