新戏法

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楼主 2018-06-19 13:00:03
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树脂3D打印近期的发展是时候让一些行业专家开始关注EnvisionTEC是否还能保持其3D打印制造商领头羊的位置。许多人都在想Carbon承诺的高速打印、Formlabs的持续发展、Autodesk在Ember的投入将会如何影响EnvisionTEC这一行业的传统领导者。 


当听到有消息说EnvisionTEC会在RAPID上发布重要产品时,比较保守的猜想就是他们会推出现有技术的升级版。就像3D Systems面对过剩的树脂打印产品而推出SLA-bot1 的“连续”树脂打印那样。然而,当EnvisionTEC首席执行官Al Siblani在RAPID上向翘首等待的人们进行产品发布时,那设备简直是“大”出意料,完全就是一头颠覆三观的“巨型神兽”。


Siblani向TCT表示:“基于EnvisionTEC‘争当第一’的传统,我们非常高兴发布全新的SLCOM技术,即‘选择性分层复合对象制造’技术。这种新技术可采用各种类型的纤维和热塑性塑料,制造出热塑性增强复合材料,来生产增材制造领域前所未有的各种零件。”


SLCOM 1是公司的另一重大突破,因为这家公司一直以开发适用于珠宝和牙科等高精度项目的高分辨率小型机械而闻名。按EnvisionTEC的说法,这款设备是第一台、也是唯一一台热塑性增强编制复合材料3D打印机,能够利用聚醚醚铜、聚碳酸酯、玻璃纤维和碳纤维等材料制造零件。


复合材料制作
Composing composites

即使现在可以利用数控设备切割板材,传统复合零件制造工艺仍需要大量人力。将不同的复合材料板堆叠到切割至精确尺寸的环氧树脂模具上、真空密封、烘烤和后期处理全部都是手工完成。过去十年来材料技术的进步意味着,尽管人工成本不断上升,但航空航天、体育用品等许多行业投资复材技术依然物有所值。任何能缩短其工序流程的技术必然会受到追捧。


目前只有少数几家公司提供商用复合材料3D打印解决方案,其中包括Markforged和Impossible Objects。Markforged的Mark One和Two系列桌面设备能将几股材料打印形成复合材料;Impossible Objects的测试版设备将热塑塑料逐层打印,然后在烘箱里烘烤将各层熔合形成复合材料。


作为一家拥有近二十年设备制造经验的公司,EnvisionTEC这次推出的SLCOM1可以说是其迈向工业领域的重要一步。这款设备拥有超大制造空间(Y轴24英寸,X轴30英寸,Z轴24英寸),Al Siblani认为它超大制造体积“足以吸引众多不同行业的客户”。


SLCOM 1系列设备的预浸的热塑性复合材料卷具有三大显著创新点:采用超声波切割消除热塑性板切口上的磨损现象;一个可按15度增量顺时针和逆时针方向往复旋转的平台,实现复合板多向层压,显著地提高材料强度;使用喷墨头在标绘层外侧周围喷涂一层抗附着材料,防止下一块板粘附至该部位,极大简化了剩余材料的清除程序(亦称“刮除”)。


这些都是硬件方面的长足进步,但就像所有出色的魔术师一样,他们刻意掩饰了SLCOM技术“极具革命性的核心价值”的一面 — 为客户提供定制材料的能力。EnvisionTEC独特的压卷系统使客户能够定制任何预浸渍热塑性材料组合,包括聚醚醚酮、尼龙和聚碳酸酯与所需纤维的混合。这些都令SLCOM 1成为一款面向客户的强大的多功能设备。


通往成功的跑道
Runway to success

 “十年潜修,一剑震江湖”,使用复合材料制造零件是EnvisonTEC的一项重大突破。Al Siblani在RAPID展会上向TCT透露:  “3D打印和增材制造领域的总体现状表明金属增材制造有着巨大的吸引力,特别是航空工业,”Siblani说道:“然而,这一领域有太多参与者。我们希望找到一个竞争压力相对较小的领域,来开发一种适用技术;而在复合材料市场(特别是碳纤维和玻璃纤维市场),我们发现该市场对增材制造行业来说,尚没有真正的参与者;而航空航天企业将其50%甚至更多的预算用于复合材料开发,这对我们来说是一个很不错的投资方向。”


部分使用SLCOM打印的成品



Siblani就像所有首席执行官那样喜欢满嘴跑火车,我们认为除非波音787能够充分认可这项技术,否则他说的那50%有点过于理想化。波音公司尺寸最大的喷气式客机“梦幻飞机”也只有50%的零部件是使用复合材料制造的。787之前的机型(波音777)更是只有12%的零部件是由复合材料制成。而波音的主要竞争对手空客公司目前正在对A350 XWB进行飞行测试,该机型有53%的零部件采用复合材料制成,整机共有1000多个3D打印零件,包括Concept Laser的LASERcusing支架和Stratasys的多种FDM内部零件。  


“梦幻飞机”总装线



Avalon Consultancy Services Ltd的Faye Smith博士在其标题为《复合材料在航空航天领域应用:过去、现在和未来的挑战》的2013年度报告中总结道:“根据环境法规要求,轻质复合结构的引入成本现在基本与收益持平,航空航天复合结构的应用量显著增加。”但当前所面临的一项挑战是“快速制造工艺的开发”。 



波音787使用材料图



很多公司都在尝试开发一种新型解决方案来应对这项挑战。美国国内最大的碳纤维供应商Hexcel公司已宣布对牛津高性能材料公司进行战略投资,以期推动复合材料3D打印在航空航天工业中的应用。Hexcel首席执行官指出,“鉴于其性能和加工优势,使用Hexcel碳纤维强化零件在航空工业中的应用是一项意义深远的、可行设计解决方案。随着轻质高性能材料应用的持续加速,我们两家公司需要通过合作加快产品开发和应用,这是一个千载难逢的好机会。”


不难看出,Al Siblani在RAPID大会上向TCT显摆“很多不同行业的人士对SLCOM技术表现出他们兴趣,而来自航空航天领域的人士的反应更是令人振奋。”也就是情理之中的事了。  


SLCOM技术没有参与金属3D打印的竞争,EnvisionTEC利用SLCOM技术把自己的跑道清空,为那些盘旋在机场上空的大型航空巨头的着陆做足准备。当然,无论是金属3D打印还是SLCOM技术都在空客和波音等巨头的工厂中都占一席之地,而且各具优势。例如,SLCOM无法像金属3D打印那里利用衍生设计制造复杂的内部结构。  


默默耕耘
Stealthily does it

SLCOM 1项目已酝酿多年,在某种程度上解释了EnvisionTEC员工对自己公司充满信心的原因:他们知道自己手中握着足以震撼整个行业的“杀手锏”。  


EnvisionTEC能够将SLCOM技术的秘密保守如此之久有几个原因:首先,Al Siblani喜欢在商贸展览会上拿出实际运行数据而非打打概念;而SLCOM 1很有可能是在RAPID展会开展前不久才宣告完成的。另外,与行业内其他许多大型公司不同的是,EnvisionTEC是一家私营公司;最近,英国顶尖时尚设计师Paul Smith在接受BBC采访时就指出,私营公司的一大优势就是,你不必每时每刻都“被股东死死盯住”;同理,Al Siblani和他的公司也是具备这种先天优势,因而,当他们每次有新技术投入市场时,他们可对任何人的看法置之不理,只是专注于他们的事情,默默地把公司做好。


RAPID展会结束后不到一个月,EnvisionTEC便又公布了另一个新戏法,一个我们之前一直期待的“连续DLP技术”。


消息来源: TCT Asia Event Insight



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  • 通往荣耀之路(下)




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