大容量3D打印新工艺

本文摘要：（由ai生成）

这篇文章介绍了 Q. Big 3D 的 Queen 1 系统在短时间内成功制造出高质量、大尺寸的直升机驾驶舱组件，展示了 3D 挤压打印技术在航空航天领域的应用潜力。Queen 1 系统使用 Q. mid GF25 玻璃纤维材料，通过 3D 挤压打印实现了驾驶舱的快速构建，同时保持了高表面质量和尺寸精度。该项目旨在克服传统制造策略的局限性，实现更经济、高效的生产。

Q.Big 3D 的 Queen 1 系统在一个多月的时间内完成了全飞行模拟器的完整驾驶舱 组装，实现了快速构建、高表面质量和尺 寸精度。

由 Q.mid GF25 玻璃纤维制成的 3D 打印驾驶舱组件。 3D 打印驾驶舱组件由 Q.mid GF25 玻璃纤维制成。

Reiser Simulation and Training GmbH（德国伯格） 最近委托 Murtfeldt Additive Solutions GmbH（德国

Kusterdingen Murtfeltt AS）为全飞行直升机模拟器生产模块化驾驶舱。驾驶舱是通过 Murtfeldt 的 Queen 1 增 材制造（AM- additive manufacturing ）系统从 Q.Big 3D（德国阿伦）成功制造的，这是一种可变熔融颗粒制   造（VFGF-variable fused granulate fabrication ）工艺， 通过 3D 挤压打印实现大型部件的生产。

该项目的目的是克服以往传统制造战略的局限性；传统的基于模具的工艺，尤其是对于大体积部件，通常会产生高的加工成本和长的交付周期。根据 相关公司的说法，对于这样的项目，这样的项目通常 需要 3-6 个月才能完成。此外， 传统的熔融沉积建模（FDM-fused deposition modeling ）打印机通常不能生产大 体积的 3D 组件，具有不经济的构建速率， 并且使用含 有细丝的材料，与颗粒 3D 打印机相比，这些细丝通常 每公斤贵七倍。

通过使用 3D 挤压打印机进行生产，消除了工具成 本，可以在短的摊销期内实现新的构建策略（如新的    部件几何形状）， 并且与 FDM 打印机相比， 可以使用   3D 打印中不含细丝的市售标准颗粒。

由此产生的模块化驾驶舱组件以2.260×1.780×1.705 毫米的尺寸进行了 3D 打印。驾驶舱框架由芳香聚酰胺制成，玻璃纤维含量为 25%（Q.mid GF25），具有高尺寸稳定性、高达 200°C 的   温度稳定性、高刚度和优化的可涂装性，驾驶舱重量   仅为 200 公斤。所有组件的制造只花了一个多月的时    间，然而 Murtfeldt AS 预计通过优化工艺链， 后续项目 的建造时间会更短； 由几个 Queen 1 机器组成的打印    机网络也可以缩短时间关键请求的交付时间， 因为最   长的单个构建作业几乎是 100 个小时。

Reiser Simulation and Training  负责设计和开发的迈   克尔 · 奥特曼(Michael Ortmann)表示， 3D 挤压打印提供了 许多以前似乎不可能的潜在好处。他列举了几个方面：“ 上市时间短、构建速度快、结构轻、仿生学、 功能集成和无需模具的成本效益高的制造， 以及使用 颗粒的优点。 ”。

具有可变喷嘴直径的 VFGF 挤压打印头可实现高度特定的组件结构

除此之外，还可以控制大型复杂部件的变形、公    差间隙尺寸小和表面质量高。在用户位置重新组装可    拆卸模块也得到了优化，同时使用转换套件可以经济    高效地模拟两种直升机型号（空中客车直升机 H135 和 H145）。

据合作伙伴介绍， Queen 1 3D 挤压打印机提供了 几个功能， 使这一切成为可能：

• 高表面质量，即使在几何体有强烈悬垂的情 况下也是如此。

• 由于外部腔室的主动温度控制以及 3D 打印机的构建空间，组件中部件的装配精度高（尺寸精度、小间隙）

• 恒定的系统温度，不顾生产大厅本身的温度波动。

• 可变喷嘴控制系统， 可实现快速构建速率，适应每种几何形状的特定特性。模式会根据 需要自动更改。

总之，合作伙伴指出， 使用 Queen 1  系统的投资 风险很低， 可以消除后处理成本， 与 SLS 或 FDM 打 印等竞争对手的 AM 策略相比具有优势。

Murtfeldt AS 董事总经理约翰内斯 · 马蒂斯(Johannes Matheis)表示： “ 有了 Q.Big 3D 的 VFGF  系  统技术， 我们可以专门深入 VFGF 制造战略的进一步 应用领域。如果你掌握了整个工艺链，就有可能实现 具有高重复性和部件质量的复杂大型 3D 部件。 ”

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注 ：原文见，《 Large-volume VFGF extrusion printer facilitates modular composite cockpit  》   2024.5.6

杨超凡     2024.5.7