德國亞琛弗勞恩霍夫生產(chǎn)技術(shù)研究所(IPT)的工程師們正在開發(fā)一種創(chuàng)新方法,以提供具有注塑成型部件的承載強度的3D打印部件。 該項目由德國聯(lián)邦教育和研究部(BMBF)資助,被稱為“LightFlex”。
LightFlex研究計劃來自開發(fā)定制承重部件的需求。 目前,大多數(shù)承重部件仍然采用注塑成型工藝制造,這些工藝能夠?qū)⑺芰喜牧吓c纖維增強聚合物結(jié)合起來以獲得必要的強度。
然而,使用注射成型的缺點是零件必須大批量生產(chǎn)以彌補較高的模具成本,這意味著市場上的大部分承重部件都是標(biāo)準化的,因此并不總是適用于定制應(yīng)用。
另一方面,增材制造提供了制造定制部件的好處,而不需要昂貴的模具成本,但是在部件的強度和耐久性方面仍然有限。 這不可避免地限制了該技術(shù)如何用于生產(chǎn)承重部件。
但是,德國研究人員利用LightFlex提出了一種創(chuàng)新方法,可以在不犧牲強度的前提下對定制承重部件進行3D打印。
這個過程主要由使用標(biāo)準AM技術(shù)的3D打印定制形狀組成,然后用一片纖維增強塑料(也稱為Organo片)來增強其形狀。
使用Fraunhofer IPT專有的PrePro系統(tǒng)可以切割有機薄板,該系統(tǒng)可以切割加固3D打印零件所需的確切形狀和尺寸。 研究人員說,PrePro系統(tǒng)有助于最大限度地減少浪費,并“能夠大量節(jié)約生產(chǎn)的高能耗碳纖維”。
一旦纖維增強塑料被切割成尺寸,它可以使用熱成型工藝連接到3D打印結(jié)構(gòu),盡管研究人員似乎仍在研究將這兩種產(chǎn)品結(jié)合的最佳方式。
“基于亞琛的科學(xué)家不斷收集生產(chǎn)過程中要加入的兩個組分的過程數(shù)據(jù),并相互配合。 目標(biāo)是在立即分析的基礎(chǔ)上將反饋返回到生產(chǎn)。 因此,整個工藝鏈的數(shù)字化陰影可以確保生產(chǎn)部件始終如一的高品質(zhì)?!把芯咳藛T在一份聲明中表示。
隨著研究所LightFlex系統(tǒng)的實施,制造商將能夠3D打印小批量承重部件,甚至可以在原型設(shè)計階段對零件的設(shè)計進行調(diào)整和最后一刻的更改,而不必損失其強度容量。
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