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不久前，美國(guó)Therwood公司為數(shù)字原始設(shè)備制造商Local Motors公司開發(fā)了全球最大復(fù)合材料3D打印機(jī)，并完成了該設(shè)備的安裝調(diào)試工作。這臺(tái)40英尺長(zhǎng)（約12.19米）、10英尺寬（約3.05米寬）的3D打印機(jī)主要用于生產(chǎn)Local Motors的自動(dòng)駕駛電動(dòng)汽車Olli，該3D打印電動(dòng)汽車擁有IBM Watson先進(jìn)的認(rèn)知計(jì)算能力。乘客能夠在Olli行駛途中與其進(jìn)行語(yǔ)言交流，詢問(wèn)車輛運(yùn)行狀態(tài)、去往何方以及為何選擇該條行駛路線等問(wèn)題。
Therwood公司解釋說(shuō)，這臺(tái)打印機(jī)是其開發(fā)的最大規(guī)模的增材制造（LSAM）設(shè)備，是行業(yè)內(nèi)第一臺(tái)擠出式3D打印機(jī)，具有內(nèi)置的電腦數(shù)控（CNC）加工能力。LSAM能夠制造纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料大型部件。該設(shè)備采用兩步法、近凈成形生產(chǎn)工藝。
首先，部件經(jīng)3D打印機(jī)逐層打印而成，此時(shí)的部件尺寸較最終尺寸稍大，隨后經(jīng)CNC略微修整獲得最終的部件尺寸和形狀。過(guò)程中，3D打印機(jī)在自由空間內(nèi)運(yùn)行，無(wú)需模具和工裝。兩臺(tái)龍門吊協(xié)助在一臺(tái)LSAM設(shè)備上同時(shí)完成打印和裁剪工序，兩臺(tái)龍門吊分別負(fù)責(zé)打印和裁剪任務(wù)。
該設(shè)備與2016年辛辛那提公司為L(zhǎng)ocal Motors公司Olli中試項(xiàng)目開發(fā)的、能夠生產(chǎn)多種模具和零件的大面積增材制造（BAAM，Big Area Additive Manufacturing）設(shè)備在功能上有所區(qū)別。BAAM和LSAM的關(guān)鍵區(qū)別在于二者的擠出能力不同，前者每小時(shí)能夠打印80磅材料，而后者擁有3個(gè)不同的擠出頭，這使得該設(shè)備的擠出速率可以達(dá)到每小時(shí)150、300甚至500磅。
另外，BAAM系統(tǒng)以環(huán)形機(jī)制在打印過(guò)程中對(duì)物料進(jìn)行壓縮，而LSAM采用伺服控制輪跟隨在堆積聚合物的后面，將其壓緊。同時(shí)，BAAM系統(tǒng)需要依靠移動(dòng)的打印基板來(lái)控制z軸高度，而LSAM則將基板固定，靠移動(dòng)擠出頭或加工頭來(lái)完成操作。BAAM的最大打印尺寸為20英尺*7.5英尺*6英尺，而LSAM的打印范圍為10英尺寬、5英尺高，長(zhǎng)度上如果需要甚至可將基板延長(zhǎng)到100英尺。LSAM的原材料為Techmer PM公司生產(chǎn)的工業(yè)級(jí)粒料，其中含有20%的碳纖維和80%的ABS塑料。
據(jù)Local Motors稱，LSAM將用于制造絕大多數(shù)的3D打印Olli，而BAAM主要用于打印目前中式項(xiàng)目中Olli的基座、輪子、內(nèi)飾面板、模具等。就目前而言，兩臺(tái)設(shè)備不能串聯(lián)工作。
為了進(jìn)一步提高部件的剛度，他們還計(jì)劃在未來(lái)進(jìn)一步提高熱塑性樹脂和碳纖維增強(qiáng)體的比例。
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