突破常规思维,CBAM或许是大多数人从未想过的方法。 2024年12月3日,据资源库了解,美国制造商Impossible Objects正式宣布推出其最新的复合材料3D打印机——CBAM 25。这款设备声称其打印速度比当前市场上最快的竞争对手快15倍,专为批量生产复合材料部件而设计,能够满足航空航天、国防和汽车工业等对强度和精度要求极高的应用领域。
Impossible Objects创始人兼董事长Robert Swartz表示:“凭借革命性的CBAM工艺、CBAM 25的超高速度、优质材料和更低成本,我们正在兑现3D打印的承诺。我们发明了一种全新的3D打印方式,与传统方法截然不同,这项技术正改变着制造业的未来。”
CBAM工艺:独特的3D打印方法
CBAM 25的制造工艺独具特色,采用了一种特殊的喷墨3D打印技术,与传统的3D打印工艺截然不同。首先将碳纤维或玻璃纤维薄片送入打印室,并利用热喷墨技术将水性粘合剂喷射到薄片表面。接着,将聚合物粉末撒在粘合剂覆盖的区域,并通过真空去除多余的粉末,从而形成第一层模型的轮廓。随后,再将另一片薄片叠加在其上,并重复这一过程。
打印完成后,薄片被切割、堆叠,并置于压力机中加热至聚合物的熔点,同时施加压力使部件融合成固体。最后,通过自动化喷砂设备处理,去除未被粘合的纤维材料,最终形成坚固且轻便的复合材料部件。
LOM的分支:喷墨打印头是关键
在常见的LOM(分层实体制造)工艺中,使用的薄层材料通常是纸材。这些纸层通过粘合剂粘合在一起,然后利用激光切割机雕刻出所需的形状和轮廓。我们可以将CBAM工艺视为LOM的一个分支,但它有明显的不同之处——喷墨技术。CBAM工艺以碳纤维或玻璃纤维薄片为基础,再与高性能热塑性基质材料相结合。
也正是这一方式的不同,使得CBAM工艺能够生产出非常坚固的部件,据称其强度比其他技术提高了3倍。可选的材料组合包括碳纤维、玻璃纤维/PEEK,碳纤维、玻璃纤维/PA 12等。此外,CBAM工艺之所以速度如此之快。其原因在于,它的工作原理与印刷厂使用的墨水打印机类似,能够利用喷墨技术进行高效快速的打印。
据了解,Impossible Objects的首席执行官史蒂夫·胡佛 (Steve Hoover)曾担任施乐公司的首席执行官,并深度参与了Impossible Objects所采用的高速喷墨打印头的开发。
CBAM 25:与传统生产方式相媲美
CBAM 25大约每4秒打印一层60微米厚的层,因此其打印速率为每27分钟构建一个1英寸的构建块。由于能够打印非常密集的构建块,CBAM 25的实际生产率相当高,接近其理论最大值——12升/小时。与当前主流技术相比,CBAM 25的速度比HP的Multi Jet Fusion快15倍,同时也显著快于选择性激光烧结(SLS)和熔融沉积成型(FDM)。
这款设备的构建体积为457×449×101mm,是目前唯一将碳纤维或玻璃纤维长纤维织物与高性能聚合物粉末(如 PEEK)相结合以制造长纤维复合材料部件的3D打印机。Impossible Objects的客户包括西门子、霍尼韦尔、Electrafly、波音、理光、美国空军、美国海军等在内的众多行业巨头。
有时候,换一种思路思考,许多问题就能得到更好的解决。
对于面向批量生产的需求,一是速度,二是材料,而CBAM工艺恰好满足了这两个关键点。 |
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