碳纤维增强尼龙全速步入3D增材制造时代

2018年05月24日09:26 来源：艾邦高分子

一、增材制造速度提高 20 倍使用寿命更上一层楼

为了结合增材和减材制造方法的优点，亚琛塑料加工研究所 (IKV) 开发并成功实施了一种混合制造单元。

该混合制造单元的核心部件是现代化 6 轴机器人形式的定位系统，它配备标准化工具更换系统，从而确保了最大的自动化和灵活性。在 IKV 开发的方法中，增材制造步骤使用以塑料颗粒操作的螺杆型塑化单元。与基于细丝的制造技术相比，此方法可以在处理增强级塑料化合物的同时实现高通量。除增加通量外，由于使用经济效益更高的颗粒，还大大降低了成本。

精密细丝的制造费用非常昂贵，通常比上述使用塑料颗粒的方法贵 10-30 倍。

在混合制造单元中，抓握系统或铣削工具可根据需要与定位系统连接。因此，该单元可以进行其他加工，如提供沉积器形状以集成附加功能或减材后加工来保持尺寸精度。

二、定义

基于 3D 体积模型分层构建部件的过程被定义为增材或生成制造方法。这些方法通常又称为 3D 打印。相反，减材制造是指通过减少材料来制造部件。例如，通过磨削、钻孔或铣削的方式用材料坯料生成体积更小的部件。

IKV 的混合制造单元在 73 分钟内制造的 90 cm 高的旋翼(左图)以及通过显微镜记录的所制造部件的表面性能(右图)。

三、增材制造领域的全新可能

高填充增强塑料化合物的加工为增材制造开创了全新可能性，是位于德国下齐森 AKRO-PLASTIC 安科罗公司的核心竞争力。碳纤维增强型 AKROMID？B3 ICF 30 9 AM 已被亚琛塑料加工研究所 (IKV) 成功应用于这种新开发的熔融沉积成型工艺(MDM 工艺)。

由于碳纤维增强化合物的导热性更好，会带来更快的冷却速度，加上高填充增强塑料批次和批次之间的稳定性，从而实现了拥有高生产速度的稳定制造工艺，并获得了出色的机械性能。为了改善配料和喂料速度，AKROMID？提供了直径小于 1 mm 的颗粒，以便使用更精细的配料系统，大幅缩短停留时间。

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