不久前，美国Therwood公司为数字原始设备制造商Local Motors公司开发了全球最大复合材料3D打印机，并完成了该设备的安装调试工作。这台40英尺长(约12.19米)、10英尺宽(约3.05米宽)的3D打印机主要用于生产Local Motors的自动驾驶电动汽车Olli，该3D打印电动汽车拥有IBM Watson先进的认知计算能力。乘客能够在Olli行驶途中与其进行语言交流，询问车辆运行状态、去往何方以及为何选择该条行驶路线等问题。
Therwood公司解释说，这台打印机是其开发的最大规模的增材制造(LSAM)设备，是行业内第一台挤出式3D打印机，具有内置的电脑数控(CNC)加工能力。LSAM能够制造纤维增强热塑性复合材料大型部件。该设备采用两步法、近净成形生产工艺。
首先，部件经3D打印机逐层打印而成，此时的部件尺寸较最终尺寸稍大，随后经CNC略微修整获得最终的部件尺寸和形状。过程中，3D打印机在自由空间内运行，无需模具和工装。两台龙门吊协助在一台LSAM设备上同时完成打印和裁剪工序，两台龙门吊分别负责打印和裁剪任务。
该设备与2016年辛辛那提公司为Local Motors公司Olli中试项目开发的、能够生产多种模具和零件的大面积增材制造(BAAM，Big Area Additive Manufacturing)设备在功能上有所区别。BAAM和LSAM的关键区别在于二者的挤出能力不同，前者每小时能够打印80磅材料，而后者拥有3个不同的挤出头，这使得该设备的挤出速率可以达到每小时150、300甚至500磅。
另外，BAAM系统以环形机制在打印过程中对物料进行压缩，而LSAM采用伺服控制轮跟随在堆积聚合物的后面，将其压紧。同时，BAAM系统需要依靠移动的打印基板来控制z轴高度，而LSAM则将基板固定，靠移动挤出头或加工头来完成操作。BAAM的最大打印尺寸为20英尺*7.5英尺*6英尺，而LSAM的打印范围为10英尺宽、5英尺高，长度上如果需要甚至可将基板延长到100英尺。LSAM的原材料为Techmer PM公司生产的工业级粒料，其中含有20%的碳纤维和80%的ABS塑料。
据Local Motors称，LSAM将用于制造绝大多数的3D打印Olli，而BAAM主要用于打印目前中式项目中Olli的基座、轮子、内饰面板、模具等。就目前而言，两台设备不能串联工作。
为了进一步提高部件的刚度，他们还计划在未来进一步提高热塑性树脂和碳纤维增强体的比例。
相关文章