Fortify推出兩臺光敏聚合物3D打印機，定制軟件

導讀：美國Fortify團隊開發(fā)的數(shù)字復合材料制造（DCM）利用數(shù)字光處理（DLP）通過在樹脂中懸浮和排列功能性添加劑（顆粒和增強纖維）解鎖3D打印光敏聚合物無法實現(xiàn)的材料特性,。

△Fluxprint工藝技術(shù)原理

南極熊獲悉,，先進光敏聚合物3D打印平臺開發(fā)商Fortify于2021年4月13日宣布擴展FLUX系列產(chǎn)品陣容，其中包括兩款新打印機（FLUX CORE和FLUX 3D）,，以及一款軟件（Flux Developer）,，使客戶和合作伙伴能夠開發(fā)新材料。公司于2021年3月獲得的融資資金將用于擴大這些打印機的制造規(guī)模,，生產(chǎn)更多終端零部件,。

△3D打印注塑模具的過程視頻

FLUX系列

Fortify的FLUX系列3D打印機旨在提供無與倫比的打印質(zhì)量和光敏聚合物的可靠性。功能包括：

• CKM（連續(xù)運動混合）
• Fluxprint磁對準
• 180度視窗
• 帶有Fluxhost的10英寸液晶顯示器（板載打印機控制器）
  

所有Fortify 3D打印機均采用公司專利處理技術(shù)CKM（連續(xù)動力學混合）,，可在保持均質(zhì)性的同時打印大量光敏聚合物,。Fortify的另一項專有技術(shù)Fluxprint磁對準技術(shù)現(xiàn)在有兩種配置。Flux系列3D打印機,，相關(guān)產(chǎn)品已經(jīng)收錄到全球3D打印產(chǎn)品庫 https://product.nanjixiong.com/,。

△Fortify的打印機包括FLUX ONE（于2020年宣布）和新的FLUX CORE和FLUX 3D打印機（圖片來自Fortify）。

FLUX CORE

FLUX CORE被稱為Fortify的基準3D打印機,，用于打印粘性和顆粒填充樹脂,。由CKM支持的FLUX CORE系統(tǒng)是業(yè)界第一個用于開發(fā)和打印顆粒填充和高粘度樹脂的3D打印平臺。FLUX CORE的早期應用包括用于RF（射頻）應用的可調(diào)電磁響應填充材料,，利用一種獨特的低損耗聚合物與特種可調(diào)介電添加劑混合,，可打印分級結(jié)構(gòu)。

△Fortify3D打印的模具可以用于注塑

FLUX ONE

Fortify的FLUX ONE在2020年就已經(jīng)出貨,，在基準CORE 3D打印機上增加了Fluxprint Z（Z軸磁場）,，通過光纖對準實現(xiàn)Z軸各向同性，優(yōu)化3D打印工具應用中的性能,。Fortify的3D打印模具工具為3D打印模具嵌件樹立了新標準,，適用于快速車削、原型設計和小批量注射成型,。通過陶瓷纖維增強,，使打印工具具有更高的強度、剛度,、溫度,、穩(wěn)定性和韌性,，可用于生產(chǎn)堅固的模具、夾具和固定裝置,。

△Fortify用數(shù)字復合制造（DCM）3D打印的樣品，圖片來自Fortify

FLUX 3D

Fortify的FLUX 3D結(jié)合了CKM可以使纖維保持懸浮狀態(tài),，而Fluxprint 3D（3軸磁場）則可以利用磁性材料進行360度的纖維對準,，可在打印零件時將光纖沿任何軸對齊。這種控制水平為材料特性優(yōu)化（例如應力分布和定向?qū)�熱性）提供了機會,。3D對齊技術(shù)使復雜熱通道可以被用作散熱器,、熱交換器和高性能工業(yè)連接器等復雜零件。

△Fortify DCM制造的組件,，圖片來自Fortify

Flux Developer

除硬件解決方案外，F(xiàn)ortify還宣布推出Flux Developer軟件平臺,，可在任何FLUX打印機上使用,。Flux Developer通過開放加工參數(shù)的訪問權(quán)限，使用戶能夠突破材料特性的極限,。利用這種擴展處理技術(shù),，用戶可以在開發(fā)和使用新材料時控制變量，例如曝光時間和強度,、材料流動,、樹脂溫度和粘度、甚至包括蓋板力學,。

兩項專利技術(shù)

新機型的兩點在于兩項專利技術(shù)：

• 連續(xù)動力混合(CKM)：用于實現(xiàn)纖維和其他功能添加劑的均勻懸浮,。
• Fluxprint纖維排序：利用磁性對準優(yōu)化微結(jié)構(gòu)。
  

這兩項技術(shù)結(jié)合起來,，可以將工程添加劑以優(yōu)化的性能融入到打印件中,。

連續(xù)動力混合(CKM)

在數(shù)字復合材料制造中，功能性添加劑必須均勻分布,，才能實現(xiàn)穩(wěn)定,、一致的材料性能。連續(xù)動力混合通過混合樹脂和添加劑解決了這個問題,。在整個打印過程中,，材料被再循環(huán)（并根據(jù)需要進行加熱）,。根據(jù)所使用的不同添加劑,，F(xiàn)ortify可以提高3D打印的強度、剛度,、韌性,、磨損和熱變形溫度,。Fortify最近還使用CKM技術(shù)將陶瓷纖維摻入光敏樹脂中，制造能夠承受極端溫度和壓力的工具,。

△Fortify的CKM技術(shù)

Fluxprint纖維排序

Fluxprint 是一種增材制造工藝,，可以制造出量身定制的復合材料，例如碳纖維,。這種方法結(jié)合了3D打印和復合材料的優(yōu)點,。Fluxprint通過精確定制逐個體素的復合材料以創(chuàng)建理想材料。

△Fluxprint工藝過程,，控制每層中的纖維排列,，圖片來自Fortify。

Fluxprint工藝在打印的過程中會在構(gòu)建區(qū)域上施加磁場,，通過磁場對齊當前打印層中的纖維,，然后用紫外光固化打印層。因此,，每層纖維的排布方向都被鎖定了,。根據(jù)需要，在每一層中進行定向和鎖定纖維,，并且逐層重復,，這種控制整個零件纖維取向的能力將為打印零件帶來更多獨特的性能。

△Fluxprint磁對準步驟

Fluxprint的大致流程可分為：

（a）電磁體向復合SLA樹脂施加精確的磁場,。

（b）數(shù)字光處理（DLP）投影選擇性地聚合復合樹脂,。

（c）在每一層中重復步驟（a）和（b）多次以達到不同的對準方向。

（d）蓋板向上移動,，以在新層中重復步驟（a）-（c）,。

（e）重復步驟（a）-（d），直到生產(chǎn)出具有針對其應用進行了優(yōu)化的復合微結(jié)構(gòu)的精密零件,。

△Fluxprint過程采用DLP三維打印和磁體以創(chuàng)建一個完全優(yōu)化的,，高分辨率的對象,。比例尺：（c）從左到右分別為2、500和50毫米,。

Fluxprint可以產(chǎn)生細致的微體系增強結(jié)構(gòu),，例如黃金比例，具有90μm或更低的離散增強區(qū)域，是汽車工業(yè),、航空航天和產(chǎn)品設計中的一種革命性制造方法,。在汽車設計中，使汽車更堅固,、更輕,、更安全，同時節(jié)省了制造時間和金錢,。航空航天也是如此,，對于安全、輕便的飛機來說,，優(yōu)化材料性能至關(guān)重要,。Fluxprint還為注塑帶來了復合材料的優(yōu)勢。在眾多行業(yè)中,，F(xiàn)luxprint 都可以通過手動數(shù)字制造和優(yōu)化材料性能來替換傳統(tǒng)加工,、鑄造或模制的零件。

關(guān)于Fortify

Fortify憑借DCM（數(shù)字復合材料制造）平臺,，正在改變3D打印行業(yè),。DCM通過向光敏聚合物中引入功能性添加劑，使增材制造零件性能達到新的水平,。通過將材料科學領域的高性能混合,、磁學和聚合物物理學相結(jié)合，F(xiàn)ortify能夠利用高分辨率3D打印機生產(chǎn)定制微結(jié)構(gòu),。公司目前專注于從注塑模具到具有獨特機械和電磁性能的高性能零件應用,。Fortify成立于2016年，總部位于波士頓,，致力于實現(xiàn)其他增材制造或傳統(tǒng)制造工藝無法生產(chǎn)的材料性能和組件,。

參考閱讀：

1. 纖維增強型光固化技術(shù)，3D打印初創(chuàng)公司Fortify獲2000萬美元B輪融資
2. Fortify開始出貨FLUX ONE 3D打印機
3. FLUX SERIES 3D PRINTERS
4. Fortify Expands FLUX Series Product Line To Enable MoreEnd-Use Part Applications
5. Process & Materials
6. 突破：大幅提高光固化3D打印性能,，F(xiàn)ortify連續(xù)動力混合打印技術(shù)
7. What is Fluxprint?

8. Fortify Adds Two New 3D Printers, Customization Softwarefor Composite 3D Printing

Fortify的數(shù)字復合材料制造 (DCM)
在我們深入了解Flux Developer軟件之前,，必須先了解Fortify的3D打印技術(shù)與與市場上其他基于樹脂的工藝的區(qū)別,。簡而言之，數(shù)字復合材料制造 (DCM) 是一種3D打印工藝,，它將數(shù)字光處理 (DLP) 與磁性相結(jié)合,，以創(chuàng)建具有優(yōu)化材料性能的復合材料零件。更具體地說,，該技術(shù)使用磁性材料來排列樹脂基質(zhì)中的增強纖維（功能性添加劑）,，以增強原始光聚合物的材料性能。

DCM工藝使用兩項關(guān)鍵技術(shù)：Continuous Kinetic Mixing TM (CKM) 和 Fluxprint TM,。前者由Fortify 3D打印系統(tǒng)中的硬件持續(xù)加熱樹脂并將其與功能性添加劑混合,，確保打印容器中的材料具有均勻分布和纖維懸浮。換言之,，CKM可防止任何沉淀并確保整個零件的填料均勻性,。CKM允許打印粘度比傳統(tǒng)光敏聚合物高100倍的材料。后者使用Fluxprint技術(shù)將磁場應用于打印的每一層,，以將纖維對齊在特定方向,。然后使用紫外線選擇性地固化該層，從而將暴露的纖維鎖定在適當?shù)奈恢�,。用戶甚至可以控制每個纖維層的纖維取向,。

通過DCM技術(shù)Fortify成功將Flux系列3D打印機推向了市場，該系列包括三種型號：Flux Core,、Flux One 和 Flux 3D,。所有三個型號都具有相同的構(gòu)建體積和分辨率，它們的不同之處在于對Fluxprint技術(shù)的應用,。Flux Core作為基礎的型號,，沒有集成光纖對準功能；Flux One能夠為各向同性材料特性實現(xiàn)z向?qū)�齊,；Flux 3D可以實現(xiàn)全光纖對齊控制,。但好在這三個型號都基于一個開放的材料平臺，這意味著用戶可以自由開發(fā)新材料以解鎖新的屬性和應用,。使用Flux Developer進行高級材料開發(fā)

在為3D打印工藝開發(fā)新材料時,，最大的挑戰(zhàn)并不是材料創(chuàng)造本身。相反,，如何找到正確的打印設置和參數(shù),，使材料符合現(xiàn)有的硬件和軟件，如何實現(xiàn)最佳的材料性能。

△Flux Developer軟件用于材料開發(fā)和鑒定,。圖片來自3dprintingmedia