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 我們這個3D打印技術極具破壞性，它將改變很多行業，例如航空航天、汽車、建筑、體育用品。”

△3D打印的連續纖維結構

2020年7月28日，南極熊獲悉，阿科瑪Arkema S.A. （法國哥倫布）投資了Continuous Composites公司，連續纖維3D打印技術（ Continuous Fiber 3D Printing technology ，CF3D的發明者）。這是家美國初創公司，專注于堅固、輕巧結構的開創性復合材料3D打印制造技術。

△強大的連續纖維鋪設3D打印機

Continuous Composites是一家領先的技術公司，已使用專利的CF3D技術，以及包括軟件、硬件、材料和運動平臺在內的完整解決方案，徹底改變了復合材料制造技術。其核心技術正在顛覆高性能熱固性樹脂的復合材料設計和制造能力。

憑借在設計光固化液體樹脂的積累，阿科瑪沙多瑪業務線，有一個稱為N3xtDimension 的產品，使用連續纖維技術，為3D打印制造工藝開發新的解決方案。N3xtDimension 是阿科瑪平臺的3D打印解決方案的一部分，提供全球所有主要的3D制造技術的解決方案的系列產品。

△可自由運動的機器人

△非常復雜強大的3D打印頭

2019年9月，兩家公司已經簽署了一項聯合開發協議（JDA），專注于共同開發推進CF3D工藝的N3xtDimension光固化樹脂。它使得生產具有高機械性能的定制化大型復合材料部件成為可能，應用于航空、汽車、能源等領域。目前的開發研制項目包括與洛克希德-馬丁公司（美國）、空軍研究實驗室（美國）和西門子的合作。

核心技術原理

CF3D的3D打印頭，可打印單束和多束配置的連續纖維。打印頭在原地浸漬纖維，擠出后立即固化 纖維+樹脂的混合材料。CF3D的運動平臺不是固定的，在機器人和龍門架上都有可擴展的硬件解決方案。

前所未有的材料性能

高性能、輕質的復合材料將3D打印制造的性能和功能提升到一個新的水平。通過CF3D技術，材料可根據特定應用進行定制和靈活處理。這項技術正在開創新的局面，能夠在單步工藝中同時3D打印結構纖維（如碳、玻璃、芳綸）和功能纖維（如光學、金屬）。用戶可以直接在結構中打印傳感功能、電路和嵌入式器件。CF3D為制造業提供創新性的材料解決方案。

沒有任何限制

CF3D是一個自動化的過程，通過在負載條件的方向上進行離散打印，利用了連續纖維的真正各向異性特性。連續復合材料技術不需要模具、烘箱和高壓滅菌過程，直接實現終端生產。CF3D可以將多個組件合并成一個打印零件，并嵌入功能，所有這些都可以在一個制造過程中完成。CF3D的優勢使成品復合材料部件的成本成倍降低，并且無論零件多大多小，都會支持。

Continuous Composites的CEO Tyler Alvarado表示，他們的技術不局限于通過2D切片打印，因此可以充分利用復合材料的各向異性特性，在每個方向上鋪設定向纖維；還可以針對每個客戶的應用調整熱固性樹脂，例如，提升模量、或者是韌性、甚至是防火性能。CF3D還可以使用熱塑性樹脂進行打印，甚至在同一結構中使用熱固性和熱塑性材料進行打印。

讓南極熊驚訝的是，CF3D可以打印碳纖維、玻璃纖維、凱夫拉纖維，甚至金屬線（銅線和鎳鉻合金線）和光纖，都可以嵌入3D打印的復合結構中。這使得由復合材料制成的對象可以實時感測和收集數據，變成電子設備實現監視功能。

軟件控制

南極熊了解到，CF3D技術制造由Autodesk的AI驅動設計軟件開發復雜設計，并且可以充分利用連續纖維材料的各向異性特性來優化載荷路徑。Comau機器人出色的軌跡控制和高重復性，以及CF3D中使用的熱固性樹脂的即時固化功能，使系統能夠通過自由空間、管子、多層碳纖維面板和自由空間快速打印無需支撐的大型復雜結構與連續纖維材料橋接。

纖維含量

△連續纖維

據南極熊了解，他們在2018年就已經實現50-60%的纖維體積，打印層壓板的可變壓實（variable compaction）已整合到打印頭。當在自由空間中打印結構時，并不是針對工具進行壓縮，因此合并是不同的。結構的第一層是無支撐的，因此，需要的壓力很小，因為沒有什么可壓制。但是，隨后的分層機可以施加壓力以進行壓實。"

未來愿景

△連續復合材料3D打印技術專利