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不久前,美国therwood公司为数字原始设备制造商local motors公司开发了全球最大复合材料3d打印机,并完成了该设备的安装调试工作。这台40英尺长(约12.19米)、10英尺宽(约3.05米宽)的3d打印机主要用于生产local motors的自动驾驶电动汽车olli,该3d打印电动汽车拥有ibm watson先进的认知计算能力。乘客能够在olli行驶途中与其进行语言交流,询问车辆运行状态、去往何方以及为何选择该条行驶路线等问题。

therwood公司解释说,这台打印机是其开发的最大规模的增材制造(lsam)设备,是行业内第一台挤出式3d打印机,具有内置的电脑数控(cnc)加工能力。lsam能够制造纤维增强热塑性复合材料大型部件。该设备采用两步法、近净成形生产工艺。

首先,部件经3d打印机逐层打印而成,此时的部件尺寸较最终尺寸稍大,随后经cnc略微修整获得最终的部件尺寸和形状。过程中,3d打印机在自由空间内运行,无需模具和工装。两台龙门吊协助在一台lsam设备上同时完成打印和裁剪工序,两台龙门吊分别负责打印和裁剪任务。

该设备与2016年辛辛那提公司为local motors公司olli中试项目开发的、能够生产多种模具和零件的大面积增材制造(baam,big area additive manufacturing)设备在功能上有所区别。baam和lsam的关键区别在于二者的挤出能力不同,前者每小时能够打印80磅材料,而后者拥有3个不同的挤出头,这使得该设备的挤出速率可以达到每小时150、300甚至500磅。

另外,baam系统以环形机制在打印过程中对物料进行压缩,而lsam采用伺服控制轮跟随在堆积聚合物的后面,将其压紧。同时,baam系统需要依靠移动的打印基板来控制z轴高度,而lsam则将基板固定,靠移动挤出头或加工头来完成操作。baam的最大打印尺寸为20英尺*7.5英尺*6英尺,而lsam的打印范围为10英尺宽、5英尺高,长度上如果需要甚至可将基板延长到100英尺。lsam的原材料为techmer pm公司生产的工业级粒料,其中含有20%的碳纤维和80%的abs塑料。

据local motors称,lsam将用于制造绝大多数的3d打印olli,而baam主要用于打印目前中式项目中olli的基座、轮子、内饰面板、模具等。就目前而言,两台设备不能串联工作。

为了进一步提高部件的刚度,他们还计划在未来进一步提高热塑性树脂和碳纤维增强体的比例。

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责任编辑:范琪

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