CAMX 2018亮点：热固性3D打印重大进展

热固性3D打印

CW广泛报道热塑性树脂3D打印复合材料。但过去一年，热固性树脂打印（含连续纤维，见2018年5月/9月博客）增长迅猛，大规模热固性打印由橡树岭国家实验室（ORNL）在CAMX与ACE奖区展示，势头强劲。联合Magnum Venus Products（MVP）开发的大规模热固性打印系统THERMOBOT，构建体积16×8×3.4 ft。采用层间全交联反应性聚合物，声称打印件强度超热塑性层间部分熔融件。原料成本估计降50%。所有试验基于Polynt-Reichhold乙烯基酯体系（基于与ORNL企业研发协议CRADA）。

通过在承载大区域增材，变孔径高度蜂窝结构可大幅减重增刚。
来源：ELiSE（左）与CW。

THERMOBOT技术策略之一（见上图）：打印可按应用定制的变密度蜂窝细胞结构，制造高承载轻量化结构。结果：打印更快、强度更高、耗材/时间/能源/成本更低。这或是迄今最具成本效益实现载荷适应性蜂窝结构的路径，ELiSE（见2016博客）提出的仿生设计路径。MVP推进商业化计划，欢迎咨询。

来源：CW

3D打印模具再进化：晶格芯结构

Polynt-Reichhold联合Cincinnati Inc.与TruDesign（诺克斯维尔）展示3D打印复合模具新突破：打印模具不再用实心底结构，改用晶格型芯，减打印时间/材料/成本。实际模具表面由喷涂TD Coat RT实现——高建膜室温涂层，机加工达最终尺寸细节。该涂层用MVP喷涂设备施工，TruDesign商业供应。关键作用：粘结热固性表面与热塑性打印基材、密封表面保真空完整性、处理打印复合材料机向与Z向热膨胀系数（CTE）显著差异（典型20%碳纤增强ABS），否则温变导致模具表面变形。展示模具段由AES（俄亥俄阿克伦）用Cincinnati BAAM机打印。

来源：CW

L&L推出汽车用挤拉结构

L&L Products发布连续复合系统（CCS）聚氨酯树脂挤拉型材，瞄准汽车侧裙、防撞结构等应用，替代需加强筋的传统金属结构，以经济价格实现轻量化——较钢减重75%、较铝减30%。连续纤维型材含CCS Set（玻纤）、CCS Hybrid（玻碳定制混合）、CCS Extreme（纯碳纤）。可结合L&L知名胶粘剂连续加工，进一步降本提效。注：L&L胶粘剂亦用于缓解噪振声（NVH）问题。汽车外，CCS亦面向风电叶片主梁、工业建筑应用。

L&L亦展示多材料车身用扭矩保持隔离TRI-seal产品：膨胀密封料增氧化铝（Al₂O₃）微球，同时支撑夹钳力保持扭矩、隔离异种材料防电化学腐蚀、密封防水气尘入侵。热粘接干式或压敏粘接两种形式，适用异材接口、螺栓/铆接点、门/引擎盖/尾门铰链。

来源：Owens Corning

Owens Corning推出3D打印丝材

XSTRAND 3D打印丝材采用公司短切玻纤与聚酰胺6（PA6尼龙）或聚丙烯（PP）聚合物开发。为何选玻纤？“打印表现更好、表面更优、性能超短切碳纤，因我们针对各聚合物优化纤维上浆方案。”Owens Corning产品专家Jay Yang解释，需大量产品开发与材料筛选建立聚合物/纤维/上浆优化体系，“非易事，耗时两年研发。”更多变体在研，含高温特种聚合物丝材。

来源：ATSP Innovations.

Tg>250℃芳香族热固性聚酯树脂

ATSP Innovations（伊利诺伊香槟，伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校孵化）开发Estherm芳香族热固性聚酯（ATSP）树脂。该新型共聚酯性能超典型聚酯或普通湿法环氧：

拉伸强度 95 MPa　拉伸模量 4.2 GPa　压缩模量 4.9 GPa　压缩强度 304 MPa

耐温能力更强（Tg>250℃），聚酯/乙烯基酯最高140/160℃，环氧<200℃。ATSP称Estherm复合件可承载至Tg 285℃，接近酚醛（148-260℃）、双马来酰亚胺（200-282℃）、聚酰亚胺（260-316℃）体系。额外优势：极低吸湿、抗氧化稳定、易加工（低粉尘）、无填料低易燃性（极限氧指数40%>酚醛）、类热塑性可回收性。

类似L&L LF610可重塑环氧胶粘剂，Estherm配制成胶粘剂（商标Self-Bond）亦可热压粘接/解粘循环50次不损强度。ATSP称此得益于固态链间酯交换反应。Estherm与Self-Bond据报为即插即用方案，可定制多形态供货。ATSP已发布复合/泡沫加工及摩擦/低温涂层研究论文。材料自2011年研发，近获NASA资助一期SBIR“太空组装可逆粘接概念”后续二期跟进。

来源：CW

真空袋固化物联网监测

Ruiz Aerospace（加拿大魁北克拉瓦尔）开发TERVIA Hub，内嵌传感器与互联连接，采集连接真空口数据并通过WiFi经手机/平板/电脑交换云端数据。探针采集真空袋下大气压、真空度、温度、湿度，全程固化传输云端。系统可自动跑工装真空袋漏率测试，全程记录显示制造参数，对比预设时温曲线显示固化进度，参数达标/超温报警短信/邮件推送。本质为无加热机构的热粘机系统。成本极具竞争力：Hub<$1000，三真空探针$99，高级软件月费$39（含免费/定制高价选项），全包成本远低于传统热粘机。

敬请关注更多CAMX新进展博客。