辛辛那提公司(Cincinnati Incorporated)宣布已使用其大面积增材制造(BAAM)机器通过生产迄今为止最大的单片多材料物体之一,展示了可回收材料可以用于3D打印。成功地证明了利用回收的复合材料进行大规模的多材料印刷是有效和经济的。
大规模的多材料打印是通过对BAAM进行修改,包括一个适应双进给系统的新的挤出机设计实现的。
过去几年,CI与美国能源部合作橡树岭国家实验室持续改进和发展BAAM。最初的研究集中在单材料系统的大规模印刷,通常是短纤维增强聚合物。
CI的增材制造产品经理Alex Riestenberg说:“这项研究的目的是演示多材料复合材料工具的打印,包括过渡,长度超过10英尺,包含可回收材料,无需人工干预打印。”
为此演示选择的部分是用于在纽约市的高层发展的商用窗口板生产中使用的预制混凝土工具的单面。该模具重约400磅,长度为10英尺,10英寸。打印时间约为7小时。
ORNL材料科学家Vidya Kishore说:“研究表明,通过在结构中使用多种材料,可以实现新的机械响应和多功能,例如具有定制力学性能的轻量化结构,部件中的软、刚性部分和抗冲击结构。”
建造中使用的两种材料是100%回收CF/ABS和标准CF/ABS和ABS合成泡沫的混合物。
除了使用回收材料的生态效益外,多材料挤出的优势还包括智能结构的导电电路印刷,轻量化的核心结构,更低的模具成本,更容易移除支撑材料,特定区域的局部加固,能够在不同的部件上使用不同的材料,甚至改变部件的颜色。
实现上述目标的关键是与ORNL联合开发的BAAM多材料系统。大的双材料热塑性挤出系统允许用户打印多个不同的材料在一个单一的构建中,只使用一个挤出机。
Riestenberg说:“在打印过程中,通过在进料器和挤出机之间来回滑动两个材料端口,进入挤出机的材料源会在特定时间自动开关。”“该系统还包括机器框架外的一个材料搅拌机,可以在飞行中混合特定数量的不同材料和填料,以满足特定的定制材料等级。”
Riestenberg解释说,材料转换机制和材料搅拌机的组合使用户能够在一个建筑中打印几种不同类型的材料和材料组合,而不是两个。
“带有多材料系统升级的宝宝是唯一可以这样做的机器,并将我们与我们的竞争对手分开,”Riestenberg说。“随着DOE的先进制造办公室和ORNL的科学研究支持,我们已经能够实现这一制造里程碑。”
Cincinnati Incorporated.
www.e-ci.com/baam.
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