ORNL測試長纖維增強聚合物材料的大幅面增材制造技術
美國橡樹嶺國家實驗室（ORNL）的BAAM （大幅面增材制造）技術將塑料類產品的3D打印推進到大尺寸、兼顧速度與精度的階段。ORNL的合作伙伴辛辛那提公司通過BAAM 3D打印機為Local Motors 制造的Strati 汽車車身是該技術備受關注的應用，該應用并非是一次博人眼球的嘗試，而是已被Local Motors應用于開源汽車定制化生產的業務中。ORNL 實驗室通過BAAM 3D打印了長達13米的風電葉片模具，其經濟、迅速、設計自由度高的特點更是將BAAM 3D打印技術在制造中的應用往前推進了一步。
ORNL 在BAAM 3D打印技術領域還有一家合作伙伴是Strangpresse，該公司的業務包括開發完全可控的、重量輕、熱塑性塑料擠出機。目前，雙方根據一項共同合作和研發協議進入到評估BAAM 技術專用的擠出機和長纖維增強聚合物材料3D打印的階段。
大尺寸3D打印塑料零部件將更強、更輕？
ORNL是美國能源部下屬的科學和能源研究實驗室，其研究重點為能源、制造、安全、物理和材料領域。迄今為止，ORNL已經擁有數百項專利，他們往往會將這些專利授權給企業。ORNL所有相關專利都涉及到先進的材料和工業工序，旨在降低成本、提高生產效率，其中包括BAAM技術。
圖片來源：3ders.org
Strangpresse位于俄亥俄州的揚斯敦，成立于2014年。Strangpresse 獲得了橡樹嶺國家實驗室的專利使用許可，根據許可協議Strangpresse能使用或銷售該實驗室的專利材料、工藝和控制方法，用來制造大尺寸產品。
Strangpresse曾與位于俄亥俄州的MD塑料加工公司開發了一個垂直機器人手臂，以每小時100磅（約45.3kg）的速度連續擠壓材料。Strangpresse的擠出機還被應用在國防制造商洛克希德.馬丁的多機器人增材制造集群中。目前Strangpresse 與ORNL 合作進行評估的擠出機是Strangpresse針對BAAM 3D打印設備研發的，通過該擠出機在擠出長碳纖維復合材料時所面臨的其中一項挑戰是對長碳纖維進行控制，并且理解纖維的方向。
圖片來源：3ders.org
Strangpresse 針對BAAM 研發的新擠出機沉積速率達50kg/小時,雙方正在評估該擠出機的流量、系統響應時間、線性流動，以及確認加工參數和擠出長纖維增強聚合物材料的屬性。評估工作分為兩個階段，第一個階段主要是測試新的BAAM 擠出機，ORNL 會將擠出機整合到測試系統中，以充分獲得擠出機的物理、電氣和計算能力。
第二個階段ORNL 即將通過3種長纖維增強熱塑性塑料來評估擠出機的性能。在這一階段，各種不同的零部件將通過配有Strangpresse 新擠出機的BAAM 3D打印機進行制造，ORNL 將對這些打印對象的材料屬性進行測量，并將根據評估和測試產生的結果匯總為報告，提交給美國能源部。
長纖維增強聚合物材料是一種輕量化材料，具有可設計性、低密度、高比強度、高比模量和抗沖擊性強等特點，Strangpresse公司的CEO Chuck George 表示，3D打印長纖維增強聚合物材料的工藝將改寫增材制造的游戲規則。
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