Композиты являются одним из самых интересных новых направлений для материалов для 3D-печати, хотя и находятся только в самом (самом) начале своего исследования. Хотя уже предпринимались практические попытки использовать композитный материал в процессах 3D-печати (например, этот от voxeljet), первым 3D-принтером, который обещает быть способным эффективно 3D-печатать с использованием композитных материалов, является Markforged Mark One, который только что получил престижная награда ACE (Award for Composites Excellence) от Американской ассоциации производителей композитов (ACMA).
Mark One можно предварительно заказать в виде набора для разработки за 8799 долларов США или в качестве стандартной версии за 4999 долларов США. Поставки должны начаться к концу 2014 года. Компания удивила мир, когда было объявлено, что она сможет производить 3D-печать с использованием непрерывного углеродного волокна, кевлара и стекловолокна, что позволит производить детали, такие же прочные, как некоторые металлы, эффективно заменяющие алюминий при гораздо меньших затратах.
Это достигается за счет запатентованной печатающей головки Composite Filament Fabrication (CFF), которая укладывает материал как обычная печатающая головка FFF, но создает функциональные части, комбинируя запатентованный нейлон с непрерывными волокнистыми нитями. Mark One был изобретен Грегом Марком, аэрокосмическим инженером Массачусетского технологического института, который годами проектировал и производил высокоэффективные композитные крылья гоночных автомобилей в Aeromotions, прежде чем решил, что будет работать над внедрением оборудования для 3D-печати для автоматизации процесса компоновки.
Награда ACE была присвоена в категории «Производство» на последней выставке Composites and Advanced Materials Expo (CAMX) в Орландо, штат Флорида, в знак признания «материала или процесса, который наилучшим образом способствует эффективному производству и экологичности продукции». в производстве конкретного конечного продукта из композитов». Заявки отбираются среди инновационных материалов, производственных технологий или методов, которые приводят к повышению качества, снижению производственных затрат, увеличению производительности и объема или снижению стоимости жизненного цикла.
В постоянном поиске более легких деталей с более высокими характеристиками композитные материалы доказали свою способность заменить металлы, хотя, поскольку они представляют собой комбинацию разных материалов с очень разными свойствами, их сложнее реализовать в 3D. печать.
Инновационный новый материал и процесс печати MarkForged позволяют дизайнерам и инженерам печатать на 3D-принтере настоящие композитные детали, которые в 5 раз прочнее и в 20 раз жестче, чем традиционно напечатанные на 3D-принтере детали из АБС-пластика, при этом позволяя лучше контролировать материальных затрат и избежать обрезки, изготовления пресс-форм и отверждения, необходимых при традиционной укладке композитных деталей.
«Многие из наших клиентов никогда раньше не производили композиты, и они используют Mark One для производства кронштейнов, инструментов и приспособлений, которые они раньше делали из алюминия», - говорит Грег Марк, генеральный директор и основатель Марк Форджед. «Удивительно видеть инновационные детали, которые люди изготавливают с помощью этого нового процесса».