moi composites推出用于3D打印高性能零件的连续纤维制造技术

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3D虎 2018-06-05 10:12:49 8319
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2016年,通过Owens Corning、+Lab和KUKA的合作,3D打印热固性连续纤维复合材料Atropos 3D打印研究项目屡获殊荣。据悉,+Lab是由米兰理工大学……

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  2016年,通过Owens Corning、+Lab和KUKA的合作,3D打印热固性连续纤维复合材料Atropos 3D打印研究项目屡获殊荣。据悉,+Lab是由米兰理工大学的Marinella Levi教授经营。独特的专利技术通过六轴机器人手臂打印光固化连续纤维复合材料。


moi composites推出用于3D打印高性能零件的连续纤维制造技术


  在过去的这个冬天,Levi教授,Michele Tonizzo和Gabriele Natale创建了自己的创业公司,称为moi composites。他们认为这将是“针对复合材料市场量身定制零部件的改变行业规则的解决方案“。


  在该公司官网上写道:“在我们设计和制造小型系列和量身定制的物品时,我们将热固性复合材料锻造成高性能零件。”


  该公司从Atropos项目作为大学分拆公司自然演变而来。Moi采用了一种名为连续纤维制造(CFM)的专有技术,可以3D打印高性能热固性复合材料零件,将数字制造与机器人智能相结合。


moi composites推出用于3D打印高性能零件的连续纤维制造技术


  CFM不使用昂贵的模具,降低了形式限制,并且使用智能算法对复合材料部件进行数字化。该技术可以制造复杂的高性能部件,否则这些形状几乎不可能制造出来,并且可以创建小型系列和量身定制的物体,而不需要任何额外的设备,从而节省能源和成本。CFM还优化了纤维沿最终3D打印物体的主应力轴的方向和位置,以及它们需要抵抗的预测应力,这就形成了一个优秀的结构解决方案,可以减少浪费并减少70%的不必要的重量。


  该过程以固化时间短于1秒的热固性基体为中心,可定制并可扩展。连续纤维可以快速沉积,从而产生具有更高工作温度的产品。将这些特征与3D打印机的常规功能相结合使得该技术具有独特性,并使复合材料领域能够创造出以前不可能实现的新解决方案。


  目前,该创业公司正与许多顶级公司合作,其中包括Autodesk、KUKA和Owens Corning,并将Autodesk的Netfabb Ultimate软件集成到其工作流程中。Moi还分享了一些来自与Autodesk合作的最新案例研究的结果。


moi composites推出用于3D打印高性能零件的连续纤维制造技术


  其中第一个是BMX自行车车架,该车架由moi使用基于体素的优化算法设计,使用连续玻璃纤维复合材料进行3D打印。该算法能够生成所需的解决方案,并且该软件可以理解应力、压缩力和拉力如何在理论上分布,因此设计的结构效率最高。


  最终,使用CFM技术来创建框架,使重量比原来的钢架减轻40%。通过不以平行于平面的方式将纤维沉积在框架的后部,结构解决方案就能够“利用材料的各向异性”。该框架路径还能够更好地分配负载,因为该过程中的算法可以降低光纤中断。该自行车及其3D打印框架于2017年下半年首次推出,并且还于最近参加了在德克萨斯州举行的RAPID + TCT展会。


moi composites推出用于3D打印高性能零件的连续纤维制造技术


  Superior是一种下肢运动假体,是在+ Lab的论文工作期间由moi创建的。


  用于制造这种假体的纤维优化算法能够实现期望的弹性行为,并且最终设计证明了其具有150kg的最大负荷的阻力。


  该案例研究还表明,将传统制造与moi的数字技术相结合是可能的:玻璃纤维优化的3D打印核心使得不需要使用昂贵的模具。


  Moi的CFM流程也被应用于滑板的案例研究中,这是moi可以利用其创新技术创建的一种按需、个性化和高性能部件的完美示例。


moi composites推出用于3D打印高性能零件的连续纤维制造技术


  CFM使滑板在轮子所在位置处变得坚硬,但在其中心部分具有弹性。此外,moi预测了滑板螺丝的凹槽,并为更高的应力设计了特殊的加固。


  最后两个案例研究的主题:假体和滑板,也由自动机器人3D打印,该机器人装备有传感器以提供实时反馈,并使用Autodesk的切片软件平台。


  现在,由于与COMAU的合作,moi通过增加第二个更大的机器人系统证明了其自动机器人过程的可扩展性。新系统可以打印高达0.8 mx 1m x 1.2 m的物体,同时也提高了打印精度和质量,“克服了机器当前的尺寸限制”。这使得可以对更多的零件进行传统的后处理方法,如层压,一旦所有的部分已被安装在一起。


moi composites推出用于3D打印高性能零件的连续纤维制造技术


  该创业公司的技术已经通过Owens Corning的光固化树脂和玻璃纤维进行了测试,其所有复合材料的机械性能均与预测一致。目前,moi还正在研究如何在加工过程中应用碳纤维,并通过新设备和工具头以及附加传感器来提高其整体质量。


延伸阅读:《韩国庆尚南道地区着力打造高附加值3D打印产业

(来源:3D虎) 关键词: 3D打印企业 3D打印 3D打印技术
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