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moi composites推出用于3D打印高性能零件的連續纖維制造技術

時間:2018-06-05 11:49 來源:3dprint.com_3D虎 作者:中國3D打印網 閱讀:

      2016年,通過Owens Corning、+Lab和KUKA的合作,3D打印熱固性連續纖維復合材料Atropos 3D打印研究項目屢獲殊榮。據悉,+Lab是由米蘭理工大學的Marinella Levi教授經營。獨特的專利技術通過六軸機器人手臂打印光固化連續纖維復合材料。在過去的這個冬天,Levi教授,Michele Tonizzo和Gabriele Natale創建了自己的創業公司,稱為moi composites。他們認為這將是“針對復合材料市場量身定制零部件的改變行業規則的解決方案“。

    在該公司官網上寫道:“在我們設計和制造小型系列和量身定制的物品時,我們將熱固性復合材料鍛造成高性能零件。”該公司從Atropos項目作為大學分拆公司自然演變而來。Moi采用了一種名為連續纖維制造(CFM)的專有技術,可以3D打印高性能熱固性復合材料零件,將數字制造與機器人智能相結合。

moi composites推出用于3D打印高性能零件的連續纖維制造技術

    CFM不使用昂貴的模具,降低了形式限制,并且使用智能算法對復合材料部件進行數字化。該技術可以制造復雜的高性能部件,否則這些形狀幾乎不可能制造出來,并且可以創建小型系列和量身定制的物體,而不需要任何額外的設備,從而節省能源和成本。CFM還優化了纖維沿最終3D打印物體的主應力軸的方向和位置,以及它們需要抵抗的預測應力,這就形成了一個優秀的結構解決方案,可以減少浪費并減少70%的不必要的重量。

      該過程以固化時間短于1秒的熱固性基體為中心,可定制并可擴展。連續纖維可以快速沉積,從而產生具有更高工作溫度的產品。將這些特征與3D打印機的常規功能相結合使得該技術具有獨特性,并使復合材料領域能夠創造出以前不可能實現的新解決方案。目前,該創業公司正與許多頂級公司合作,其中包括Autodesk、KUKA和Owens Corning,并將Autodesk的Netfabb Ultimate軟件集成到其工作流程中。Moi還分享了一些來自與Autodesk合作的最新案例研究的結果。

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    其中第一個是BMX自行車車架,該車架由moi使用基于體素的優化算法設計,使用連續玻璃纖維復合材料進行3D打印。該算法能夠生成所需的解決方案,并且該軟件可以理解應力、壓縮力和拉力如何在理論上分布,因此設計的結構效率最高。最終,使用CFM技術來創建框架,使重量比原來的鋼架減輕40%。通過不以平行于平面的方式將纖維沉積在框架的后部,結構解決方案就能夠“利用材料的各向異性”。該框架路徑還能夠更好地分配負載,因為該過程中的算法可以降低光纖中斷。該自行車及其3D打印框架于2017年下半年首次推出,并且還于最近參加了在德克薩斯州舉行的RAPID + TCT展會。

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     Superior是一種下肢運動假體,是在+ Lab的論文工作期間由moi創建的。用于制造這種假體的纖維優化算法能夠實現期望的彈性行為,并且最終設計證明了其具有150kg的最大負荷的阻力。該案例研究還表明,將傳統制造與moi的數字技術相結合是可能的:玻璃纖維優化的3D打印核心使得不需要使用昂貴的模具。Moi的CFM流程也被應用于滑板的案例研究中,這是moi可以利用其創新技術創建的一種按需、個性化和高性能部件的完美示例。

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     CFM使滑板在輪子所在位置處變得堅硬,但在其中心部分具有彈性。此外,moi預測了滑板螺絲的凹槽,并為更高的應力設計了特殊的加固。最后兩個案例研究的主題:假體和滑板,也由自動機器人3D打印,該機器人裝備有傳感器以提供實時反饋,并使用Autodesk的切片軟件平臺。現在,由于與COMAU的合作,moi通過增加第二個更大的機器人系統證明了其自動機器人過程的可擴展性。新系統可以打印高達0.8 mx 1m x 1.2 m的物體,同時也提高了打印精度和質量,“克服了機器當前的尺寸限制”。這使得可以對更多的零件進行傳統的后處理方法,如層壓,一旦所有的部分已被安裝在一起。

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     該創業公司的技術已經通過Owens Corning的光固化樹脂和玻璃纖維進行了測試,其所有復合材料的機械性能均與預測一致。目前,moi還正在研究如何在加工過程中應用碳纖維,并通過新設備和工具頭以及附加傳感器來提高其整體質量。

(責任編輯:admin)

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