复合材料3D打印技术一周新资讯及技术解析

3D打印真正一体式结构的碳纤维车架电动自行车上市

由两届一级方程式赛车（F1）冠军车手费尔南多·阿隆索(Fernando Alonso)创立的可持续生活方式品牌Kimoa，宣布推出3D打印碳纤维车架电动自行车。

全新的Kimoa电动自行车由Arevo提供动力，它采用了真正的一体式结构，由连续的碳纤维热塑性复合材料3D打印而成。相比于其它碳纤维自行车的车架采用几十个单独的部件和热固性复合材料粘合再用螺栓连接在一起，Kimoa3D打印一体式碳纤维车架完全没有接缝，也不需要粘合剂。

该车具有高度的可定制化水平，可根据骑手的身高、重量，手臂和腿的长度和骑的位置定制车架。据悉，该电动自行车可以在两小时内充满电，最长行驶55英里，有多种骑乘风格、车轮材料和饰面可供选择。

STRATASYS推出新款复合材料3D打印机

2022年5月11日，3D打印机制造商Stratasys宣布推出新的3D打印设备、新材料和软件。

图Stratasys的F190CR 3D打印机

F190™CR和F370®CR两款新型工业FDM 3D打印机，进一步扩充F123CR系列打印机阵容，可以打印更高强度和硬度的复合材料。该公司还为FDM、P3和SAF工艺共计推出了16种新的3D打印材料。另外，还为Stratasys Origin One和Origin One Dental 3D打印机引入了GrabCAD综合软件，进一步扩大业务范围和提高客户满意度。

全新复合材料3D打印机专为制造商和工业机械师设计，是对传统制造技术的完美补充，制造商可以以更快的速度、更低的成本生产终端部件。这两款新机器是制作夹具、紧固件和卡钳的理想选择。

图 使用F190CR设备制造的碳纤维复合材料部件

F123CR系列打印机包含可重复使用的打印托盘、可远程监控的内置摄像头和一个7英寸的控制触摸屏。F370CR打印机还具备材料自动更换功能，这意味着更换材料时无需中断打印——只需简单放置新的材料罐即可。与同类打印机相比，Stratasys F123CR打印机提供了更多的材料选择、更大的打印空间、可溶性支撑选项，大尺寸加热腔室也让这款打印机更具性价比。此外，F123CR打印机的加热腔室尺寸更大、加热更均匀、加上稳定墙功能，制造商能够打印出高度更高的部件。

Stratasys Origin One 3D打印机

3D打印技术解析

新兴的复合材料打印技术是复合材料智能增材制造技术，与传统复合材料成型工艺相比，打印工艺简单，材料利用率高且材料可回收再利用，大大降低了复合材料工件的制造成本; 同时可实现复杂结构件的一体化快速成形，成型过程中的基本材料成分及其分布方式便于动态调控，而且无需模具和连接工艺，为先进复合材料成型件的低成本快速制造提供了一个有效途径，在航空航天和新能源汽车等领域有着巨大的应用前景。  

3D打印设备基本结构

打印设备基本组件包括X Y Z三维运动机构、连续纤维剪切机构、喷头机构、送丝机构、熔融加热器、散热风扇、温度传感器以及控制系统等。根据连续纤维的浸渍状态，打印设备的工作方式主要分为两种: 连续纤维预浸渍打印和连续纤维实时浸渍打印。

3D打印原理——连续纤维预浸渍打印原理如下：

3D打印原理——连续纤维实时浸渍打印原理如下：

连续纤维预浸渍打印部分主要企业简介：

1. 美国Markforged

Markforged公司的Mark One打印机，是首款连续碳纤维3D打印机，具有更坚固、更轻、性价比更高等主要特点，该打印机于2014年问世。Markforged连续碳纤维3D打印主要面向需要强度大、质量轻的3D打印部件制造商。用Markforged设备打印的零件成本会比使用铝数控加工的性价比更高，并且制造出的零件会比铝更轻，从而实现轻量化的零部件。3D打印和碳纤维复合材料的结合可以改善传统生产制造中对碳纤维复合材料的应用，FDM技术和连续碳纤维材料的结合，使打印的零件机械性能、物理性能更加优异，实现低成本、高效、产品轻量化以及个性化定制设计。

2.俄罗斯Anisoprint

Anisoprint起源于俄罗斯航天局的一个宇宙飞船建造项目，由四位世界航空航天领域顶尖的复合材科学家于斯科尔科沃创新中心联合创立。Anisoprint开发出了独特的CFC复合纤维共挤技术，推出了桌面级和工业级的连续纤维3D打印设备。

Anisoprint独创的复合纤维共挤（CFC）技术可灵地改变纤维排布方向，体积比和材料密度，在全世界范围内唯一做到将连续纤维直接以点阵结构进行3D打印。传统的点阵结构复合材料制备工艺复杂 ，流程漫长，Anisoprint成功将快速成型的3D打印与点阵结构复合材料两种复杂技术进行有机结合,使纤维增强复合材料的Anisotropy特性发挥到了极致，可快速为客户制作出坚韧可靠，灵活轻盈的最终零部件。