HyFAM結(jié)合3D打印和成型制造，以20倍的速度制造復(fù)雜零件

魔猴君  科技前沿   35天前

如果有可能將增材制造和成型制造結(jié)合在一個(gè)系統(tǒng)中會(huì)怎樣？雖然許多機(jī)器可以更換刀頭，提供混合生產(chǎn)，但懷廷工程學(xué)院的一組研究人員開發(fā)出一種兼具質(zhì)量和速度的方法。它被稱為混合成型-增材制造(HyFAM)，它提供了一種混合方法，依靠擠壓系統(tǒng)來3D打印可通過模制或鑄造填充的復(fù)雜幾何形狀。這兩個(gè)過程的結(jié)合特別有利：它可以在需要的地方創(chuàng)建具有更多細(xì)節(jié)的復(fù)雜形狀，同時(shí)由于它可以更有效地填充不太精確的區(qū)域，因此速度很快。

眾所周知，3D打印面臨著速度等一定的障礙，以及填充效率低下、翹曲甚至內(nèi)部空隙等一定的缺陷。此外，雖然增材制造提供了高水平的細(xì)節(jié)，但這并不總是整個(gè)部件所必需的。團(tuán)隊(duì)成員Nathan Brown解釋說：“增材制造可以實(shí)現(xiàn)非常精細(xì)的細(xì)節(jié)，但當(dāng)你使用小型噴嘴來實(shí)現(xiàn)時(shí)，整個(gè)過程就會(huì)變慢。對于內(nèi)部特征較大且特征尺寸變化很大的零件來說，這成為一個(gè)真正的障礙。”至于訓(xùn)練方法，如果速度有保證，幾何復(fù)雜性就不一定了。因此，利用這兩個(gè)過程的優(yōu)勢是懷廷工程學(xué)院團(tuán)隊(duì)的目標(biāo)。

HyFAM方法借鑒了增材制造和成型制造的優(yōu)勢

因此，由Jochen Mueller教授領(lǐng)導(dǎo)的研究人員開發(fā)了一種帶有兩個(gè)罐的擠壓系統(tǒng)：第一個(gè)罐用于逐層沉積所需的材料，類似于FDM 3D打印機(jī)。然后，第二個(gè)允許您使用另一種材料填充創(chuàng)建的模型。此填充步驟可用于一層、幾層或所有層。

使用不同的材料進(jìn)行了不同的測試。研究人員解釋說，他們可以打印陶瓷、硅膠、粘土甚至金屬。HyFAM方法也是多材料的；研究人員能夠精確控制流變特性。最終，我們可以用一句話來總結(jié)這項(xiàng)研究：它涉及3D打印細(xì)節(jié)并通過材料注射完成零件。研究團(tuán)隊(duì)表示，這一過程速度提高了10到20倍，而且更加精確，因?yàn)閷盈B加所固有的所有內(nèi)部空隙都被消除了。

HyFAM與多種材料兼容

Jochen Mueller教授補(bǔ)充道：“HyFAM對于高度復(fù)雜和統(tǒng)一的物體不太有利，但它在速度、材料靈活性和設(shè)計(jì)復(fù)雜性方面的優(yōu)勢使其成為從建筑到軟機(jī)器人等各種行業(yè)的有前途的解決方案。”該過程對于需要大規(guī)模定制的應(yīng)用尤其有趣，而且對于設(shè)計(jì)具有詳細(xì)區(qū)域和不具有詳細(xì)區(qū)域的零件也特別有趣。可以肯定的是，這種方法充滿希望，我們將隨時(shí)向您通報(bào)最新進(jìn)展！

編譯整理：3dnatives