有名なカーボンファイバー3Dプリント会社の一覧

炭素繊維は、薄片状の黒鉛微結晶などの有機繊維を繊維軸方向に積層し、炭化・黒鉛化処理を施すことで得られる、炭素含有量が95％以上の高強度・高弾性率の新しいタイプの繊維材料です。この素材は「外は柔らかく、内は強い」という特徴があり、アルミニウムより軽く、鋼鉄より強く、耐腐食性などの優れた特性も備えています。国防・民生両分野で高い応用価値を持っています。

このような優れた特性のため、この材料は数年前から 3D プリントの分野に導入されました。では、カーボンファイバー 3D プリントの現在の開発状況はどうなっているのでしょうか?以下では、Antarctic Bear の編集者が、いくつかの有名なカーボンファイバー 3D プリント企業とその代表的なテクノロジーおよび製品について紹介します。

アレボラボ
同社は米国の有名なシリコンバレーに拠点を置く企業で、主な事業は、工業用グレードのカーボンファイバー3Dプリンター、3Dプリント用の新しいカーボンファイバーとカーボンナノチューブ（CNT）強化高性能材料の提供、独自の3Dプリント技術と専用ソフトウェアアルゴリズムを使用して、市場に出回っている既存のフィラメント溶融3Dプリンターを使用して製品レベルの超強力ポリマー部品を製造することです。
同社は2015年後半に初のロボットアーム3Dプリントプラットフォーム（RAM）を発売した。このプラットフォームは、ABB Robotics の商用 6 軸ロボットシステム、FDM 3D 印刷コンポーネント、エンドエフェクタハードウェア、および包括的なソフトウェアセットで構成されており、高性能の炭素繊維熱可塑性プラスチックを使用して複雑な複合部品を 3D 印刷できます。

RAM には ABB の最小ロボットアームである IRB 120 が搭載されていますが、使用するスケーラブルなソフトウェアはより大きなモデルにも対応し、サポートできます。したがって、モデルに応じて、造形体積は 1000 立方ミリメートルほど小さく、8000 立方ミリメートルほど大きくなります。

エンドエフェクタハードウェアには、高性能炭素繊維強化熱可塑性プラスチックを処理するための熱管理された堆積ヘッドが含まれています。 Arevo ソフトウェアスイートは、コンピューター支援設計モデルを、付加製造を実行するためにロボットに送信される一連の命令に変換します。このソフトウェアは、3 次元表面上でロボットアームの方向を変更できる 6 自由度と多軸ツールパスを提供します。正確な運動シミュレーションにより、材料の堆積指示を解釈し、印刷プロセスを検証および最適化します。

さらに読む: 「Arevo Labs、高性能複合部品の製造に6軸ロボット3Dプリントプラットフォームを発表」

不可能なオブジェクト
同社の特許取得済み複合 3D 印刷プロセス (CBAM) は、特定の材料を層状に構築し、内蔵の熱源を使用してそれらを融合します。印刷が完了したら、不要な材料を取り除きます。

積層印刷材料供給プロセス
Impossible Objects は、3D 印刷技術にカーボンファイバー、ケブラー、グラスファイバーなどのより強力な材料を使用しています。印刷された部品は、従来の熱可塑性材料を使用して印刷された部品よりも 2 ～ 10 倍の強度があります。独自の複合組成により、熱および化学腐食環境を含むさまざまな用途に合わせてカスタマイズすることもできます。

Impossible Objects 社の現在のビジネスモデルは、高強度プラスチック製品の印刷サービスを顧客に提供することです。同社は CBAM テクノロジー機器を商品化しており、次のステップは機器を直接販売することです。

さらに読む：「強化された複合 3D 印刷会社、Impossible Objects」

エレクトロインパクト
同社の主力設備は自動ファイバー製造装置（AFP）です。永久的な超薄カーボンファイバー層技術を採用し、極めて微細な印刷品質を実現します。この装置は、長さ6.4メートルのロボットアームを備え、その先端には旧式のミシンの糸巻き機に似た装置が16個取り付けられている。アーム全体は長さ12メートルのトラックに取り付けられており、モデルの周りを素早く移動しながら同時に印刷できるため、製造時間を大幅に短縮し、部品や試作品のコストを削減できる。

AFP の基本原理は従来の FDM プリンターと似ています。最大 8 メートル近くの長さの部品を印刷でき、凹凸のある複雑な表面でも驚異的な毎分 50 メートルの印刷速度を実現します。

いくつかの有名な機関や企業がAFPの設備や製品を購入しています。たとえば、NASAのマーシャル・エアロスペースは、宇宙船の部品を製造するためにAFPプリントを購入しました。同時に、ボーイングもエレクトロインパクトのAFP設備を数台購入し、ハイテク翼の複合材料構造の製造に使用したいと考えています。

マークフォージド
同社は2年前、複合材料を印刷できる世界初のデスクトップ3Dプリンター「Mark One」を発売した。この装置は、成形サイズが305mm×160mm×160mmで、炭素繊維などの複合材料を使用して、金属部品に匹敵する機械的特性を持つ「連続繊維強化」プラスチック部品を直接生産することができます。

この機械には、ナイロン素材を使用したプリントヘッドと、カーボンファイバーやグラスファイバーなどの高強度繊維素材を使用したプリントヘッドの2つがあり、これらを組み合わせることで、アルミニウム製品に匹敵するかそれ以上の超強度の部品を生産します。機器の幅広い応用と実用性により、同社は2015年に400%の利益を達成しました。

さらに読む:
《世界初のカーボンファイバー3Dプリンター「Mark One」が予約受付開始》
「超強度プラスチック 3D プリントにより、MarkForged は 2015 年に 400% の収益成長を達成しました」

3D Science Valleyから転載

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