德國初創(chuàng)公司LEAM研發(fā)定向能量材料擠出 (DEMEX)附件，增強層間結(jié)合力

2024年3月，南極熊獲悉LEAM開發(fā)了一種獨特的聚合物增材制造 (AM) 附件，克服了現(xiàn)有塑料擠出形式的主要缺點之一——各向異性的強度。LEAM是一家從慕尼黑工業(yè)大學(xué)(TUM)分離出來的初創(chuàng)公司，慕尼黑工業(yè)大學(xué)是歐洲領(lǐng)先的技術(shù)大學(xué)之一。



定向能量材料擠出 (DEMEX)
LEAM最具特點的技術(shù)是定向能量材料擠出 (DEMEX)，能夠使得塑料擠出機周圍的一系列 LED 燈將材料加熱到最佳溫度，然后再從打印頭沉積出來，能夠與前一層無縫粘合，實現(xiàn)傳統(tǒng)材料擠出技術(shù)達不到的層間粘合力，零件的 Z 向與 X 向、 Y 向一樣堅固。（過去，零件的Z向強度低于X向、Y向，是熔絲制造系統(tǒng)常見的致命弱點)



具體來說，DEMEX系統(tǒng)是一個附加組件，可以輕松集成到任何大型 3D 打印機中。使用連續(xù)光譜光加熱噴嘴前的材料, DEMEX 將各層焊接在一起，可以使得零件具有極佳的機械性能。DEMEX主要重新熔化材料，不會影響打印的整體穩(wěn)定性。

DEMEX 系統(tǒng)為用戶開辟了新的可能性，并實現(xiàn)了迄今為止增材制造無法實現(xiàn)的應(yīng)用：
●打印具有各向同性強度和剛度的部件 - 層之間沒有薄弱點
●使用注塑級進行打印 - 在應(yīng)用中利用經(jīng)過驗證且成本較低的材料。
●將多種材料組合到一次打印中。
●采用新工藝組合制造零件 - 對 CFRP 部件或注塑零件進行功能化和個性化。
●中斷流程 - 生產(chǎn)輪班后停止，第二天從中斷處重新啟動。

溫度監(jiān)控系統(tǒng)



在開發(fā) DEMEX 工藝時，團隊創(chuàng)建了全新的溫度監(jiān)控系統(tǒng)，可提供實時溫度跟蹤和調(diào)整。此溫控系統(tǒng)能夠主動識別過熱，進行主動冷卻或減速等調(diào)整以保護打印作業(yè)，從而使打印機以盡可能最快的速度運行而無需進行預(yù)打印溫度模擬，最大限度地提高效率。 LEAM 提供這項技術(shù)作為自己的解決方案，可以整合到任何現(xiàn)有的大型擠出 3D 打印機中。LEAM表示，溫度監(jiān)控插件可以將打印速度提高高達 50%。



LEAM 的溫度監(jiān)測系統(tǒng)允許：
●打印速度比以前快 50%，節(jié)省時間和金錢
●確保打印的部件不會過熱，因為制造機器會在需要時自動抵消
●生成每個零件的數(shù)字孿生，包括粘合溫度和所有所需的機器參數(shù)

同時，該監(jiān)控解決方案可以為每個打印作業(yè)和零件創(chuàng)建數(shù)字孿生。記錄所有相關(guān)的機器參數(shù)和組件內(nèi)每個點的粘合溫度，以及基材溫度和打印速度。通過捕獲這些數(shù)據(jù)，可以更快地促進石油、天然氣和國防等領(lǐng)域關(guān)鍵應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)化和認(rèn)證。正如2024 年增材制造戰(zhàn)略上指出的，認(rèn)證和標(biāo)準(zhǔn)化是阻礙該技術(shù)在關(guān)鍵應(yīng)用和行業(yè)中采用的領(lǐng)域之一。 LEAM 等模型提供的數(shù)據(jù)類型可能是創(chuàng)建此類標(biāo)準(zhǔn)并確保制造業(yè)務(wù)滿足這些標(biāo)準(zhǔn)的第一步。