共同目标:扩大3D打印在工业制造中的应用领域

在增材制造中提高复合材料强度、增大体积同时提供更多材料选择的新思路。

许多行业所需的零部件目前都陷入了瓶颈。快速成型技术可以提供新的解决方案,其应用领域还远远没有穷尽,尤其是在工业制造领域。

“大规模、高负荷部件的3D打印正变得越来越重要,” AKRO-PLASTIC GmbH的业务开发经理Michael Rieck说。据该混料商称,在这种情况下,螺杆挤出增材制造(SEAM) 工艺是一种特别有趣的方法。该工艺使用标准颗粒,产量高达 5 公斤/小时或更高。此外,在打印纤维增强塑料时,可以实现纤维的高度排列(各向异性)。结果表明,在最佳条件下,可以获得比注塑成型几何形状更高的强度。

“可实现的产量和材料特性,再加上合适的部件设计,使增材制造的产量超过10,000件成为可能,并提供了注塑成型的替代方案。根据几何形状和系统的不同,这一上限还可以设置得更高,” 德国Yizumi公司快速成型制造业务部主管Nicolai Lammert博士解释说。 “通过系统数量或制造单元内挤出机和喷枪数量的增加,可以以较低的投资成本实现每小时件数的成倍增长。”

这种工艺的灵活性使三维空间结构的新设计成为可能,而注塑成型工艺则无法实现这些设计。例如,通过使用三维蜂窝结构,尽管部件重量轻,但仍可承受极大的压缩负荷。不过,3D 打印通常使用非晶塑料,因为与半结晶塑料相比,非晶塑料的收缩更小,因此翘曲也更小。由于收缩较小,与构建平台的粘附性显著提高,但非晶塑料本身的粘附性通常较差。

在FAKUMA展会上,我们将以笔架为例,展示如何在通常不相容的材料(例如本例中的高强度、可持续塑料和不锈钢板)之间建立牢固的粘接。这就是Plasmatreat的PlasmaPlus等离子镀膜技术发挥作用的地方。使用PlasmaPlus的特殊PT-Bond工艺在板材上沉积一层纳米层,使熔体附着在金属上。 

“PT-Bond是利用我们的PlasmaPlus等离子镀膜技术制造的一种特殊纳米镀层,用于实现功能化表面。使用PT-Bond时,气态前驱体被注入在大气压力下产生的等离子体束中。在基材上涂覆一层超薄、透明的等离子聚合物保护层。然后,这层保护层起到促进粘合的作用,” Plasmatreat等离子应用主管 Lukas Buske在解释该工艺时说道。“这使我们能够长期稳定地粘合材料,并灵活地扩展 3D 打印部件在工业制造中的应用领域。”

探索等离子技术在行业制程中的更多应用实例: