先进材料复合材料高管的采访

复合材料AM与9T实验室的红色系列进入批量生产

在纤维复合材料世界中的自动化和优化的未来,对9T实验室的Martin Eichenhofer独家采访

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这次采访最初发表在伟德亚洲游戏室3dpbm Advanced Materials 伟德备用网站AM Focus eBook 2020

瑞士添加剂制造业的相对新人9T实验室制定了雄心勃勃的目标。该公司于2018年由苏黎世联邦理工学院校友Martin Eichenhofer、Chester Houwink和Giovanni Cavolina创立,开发了复合材料增材制造的全面解决方案,旨在使工业碳纤维复合材料制造的系列部件生产更容易实现。

虽然今天9T实验室有一个工业解决方案,可使碳纤维复合材料AM,该公司有更卑微的开始。艾肯霍弗告诉我们:“两年前,我们开始为现有的桌面3D打印机开发翻新套件,比如Prusa或Ultimaker。伟德亚洲游戏室最初,我们认为这是一款可以扩展的好产品,但我们在业务和技术方面遇到了限制。就在那时,我们加快了开发完整解决方案的计划,红色系列,这是我们的第一款工业产品。”

红色系列

红色系列是9T实验室最近发射的碳纤维复合添加剂制造溶液。Eichenhofer强调,与市场上的其他复合3D打印系统不同,红色系列采用结构纤维复合部件的串行生产,伟德亚洲游戏室而不是原型化或一次性零件。

Red系列解决方案包括三个关键要素:纤化软件平台、构建模块和融合模块。高度集成的解决方案为用户提供了工具,以生产高质量的复合材料零件,优化的纤维取向和成本有竞争力的价格。让我们仔细看看每一步。

首先是纤维化软件平台,它本身由两部分组成:设计套件,使用户能够控制光纤设计并进行模拟;和纤维化生产,其中包含有用的工作流程和数据管理工具。纤维化设计套件允许用户“定义最佳光纤设计”并从集成的FEA仿真工具中受益,从而产生极其轻量级和数字验证的部分设计。

9T实验室红色系列访谈
使用红色系列打印碳纤维铰链

Eichenhofer解释说:“我们的软件设计方式给了用户一个更高的自由度来定位单个纤维——你真的有能力从这种高性能材料中得到最大的好处。”“结合商业有限元仿真软件,它可以实现全数字原型。你不再需要进行试验和犯错,也不再需要生产实体原型部件。”

构建模块使得设计部件的制造能够与融合模块组合使用,该后处理系统使用热量和压力的组合来提高零件质量和性能。构建模块使用专有的全向灯丝放置(OFP)技术,可以与基于挤出系统的分辨率相比可以比作磁带铺设技术。更详细的描述它如何仍然在包装中。

在材料方面,红色系列目前与PA12和PEKK基质材料兼容,具有AS4连续碳纤维(高达60%的纤维体积含量)。“我们将逐步向投资组合添加材料,”Eichenhofer添加。“大多数客户需要碳纤维,但它真的不受限制。我们也处于独特的地位,因为我们可以与客户开发新材料。“

生产集中

将9T Labs与其在复合市场上的竞争对手区分开来的一个关键因素是,它故意忽略了原型应用;它的技术纯粹是用于结构件的最终用途生产。事实上,该公司认为自己是一个复合公司,而不是一个增材制造公司。

“我们意识到,如果你想要真正生产最终用途和承载部件,市场需求是不同的,”埃森霍费尔解释说。“我们服务的市场与Markforged和Desktop Metal不同。材料选择、最终零件质量和零件成本是重点。”

9T实验室红色系列访谈
伟德亚洲游戏室3D由CF / PEEK制成的印刷表箱

据该公司介绍,其红色系列每年可生产100到10000个部件。据报道,与传统工艺相比,使用复合平台设计、制造和后处理的零部件平均成本可达20%,重量可减少50%。事实上,9T实验室强调,其技术不仅比传统的碳纤维复合材料制造工艺突出,而且可以替代金属。

Eichenhofer解释说:“我认为理解传统复合材料生产中的许多技术都试图模拟各向同性特性是很重要的。“为此,他们大量使用面料,对纤维的取向施加了极端的限制。这并不理想,因为纤维不会沿着负载方向排列,因此缺乏充分利用纤维性能的能力。这是传统复合材料制造技术的主要缺点之一。这种方法的根源部分是因为各向同性性能在设计阶段更容易管理,然而,同样重要的是,这也是在生产过程中手工处理数百万纤维的唯一方法。”

另一方面,我们在红色系列构建模块中看到的自动化水平,使用户能够准确地控制光纤铺设。因此,打印部件中的每一根纤维都可以根据负载方向定向,从而得到优化的部件。

综合订阅

9T实验室的Red系列解决方案是MaaS(制造即服务)订阅模式的一部分。该公司解释说,这种方法有利于实现系列生产,因为9T团队可以在设计、印刷和后期处理阶段提供支持。

“进入系列化生产的客户需要我们的指导。我们需要与客户建立密切的关系,我们正在与客户携手合作,开发生产应用程序。“这就是为什么我们以订阅服务的形式提供整个解决方案,包括工程支持。这种模式使我们能够与我们的客户一起从想法到系列生产在几个月的时间内,而不是几年。此外,客户不需要做出10年以上的投资决策,否则最终会被旧技术所困。”

最终,9T实验室相信其复合增材制造技术将能够与最终用途的金属制造技术竞争。“我们想让复合材料像金属制造一样容易获得。如果我们能做到这一点,我们就能真正深入挖掘价值超过5000亿美元的全球金属零件市场。这就是我们的目标,显然,如果我们成功了,我们的客户和我们都会得到巨大的回报。”

研究2021.
金属AM市场机会和趋势

这份来自3dpbm Research的市场研究伟德亚洲游戏室提供了三个核心领域的深入分析和预测。

Tess Boissonneault的照片

苔丝Boissonneault

Tess Boissonneault是一个基于蒙特利尔的内容作家和编辑,拥有五年的经验,涵盖了添加剂制造世界。她对扩大行业内工作的妇女的声音具有特别兴趣,并且是一家不断发展的AM部门的狂热跟随者。苔丝掌握阿姆斯特丹大学媒体研究硕士学位。

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