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【伊之密海外市場(chǎng)】富有競(jìng)爭(zhēng)力的3D打印植物防護(hù)網(wǎng)

2021-11-20 09:25:25 來(lái)源：伊之密 閱讀量：18284 評(píng)論
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　　【塑料機(jī)械網(wǎng) 明星企業(yè)】Biofibre是一家總部位于德國(guó)慕尼黑，專門研發(fā)和生產(chǎn)生物基聚合物與復(fù)合物的廠商，它的產(chǎn)品應(yīng)用廣泛，為各種產(chǎn)品應(yīng)用和成型工藝提供量身定做的生物塑料，并在2020年擴(kuò)大了生物塑料產(chǎn)能。
 
　　自創(chuàng)立起，Biofibre公司不斷尋找新的產(chǎn)品應(yīng)用和合作伙伴，發(fā)展可持續(xù)業(yè)務(wù)。主要側(cè)重于生物基、可生物降解的天然纖維增強(qiáng)復(fù)合物。近期，一個(gè)名為 EcoSpacer 的項(xiàng)目榮獲“2019年生物基復(fù)合物創(chuàng)新獎(jiǎng)”，該項(xiàng)目采用木纖維填充的可降解復(fù)合物Silva，用于分離混凝土板。
 
　　目前，Biofibre已與伊之密(德國(guó))攜手合作。兩家公司都有相同的目標(biāo)，即以對(duì)自然產(chǎn)生最小影響的方式實(shí)現(xiàn)可持續(xù)增長(zhǎng)。使用伊之密SpaceA工業(yè)3D打印機(jī)，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排和快速生產(chǎn)是他們關(guān)注的重點(diǎn)。與其它塑料增材制造和塑料成型工藝相比，SpaceA能以更簡(jiǎn)單、迅速和有競(jìng)爭(zhēng)力的方式實(shí)現(xiàn)中小規(guī)模生產(chǎn)。
 
　　SpaceA 使用6軸機(jī)器人移動(dòng)其核心部件，即：螺桿擠出裝置。使用機(jī)器人系統(tǒng)，SpaceA擁有大型成形空間，可用來(lái)生產(chǎn)大型塑料部件。在 3D 打印中，使用螺桿擠出裝置的主要優(yōu)點(diǎn)是可用來(lái)加工傳統(tǒng)的塑料顆粒。與使用非常昂貴的絲材相比，它既可以降低成本，也兼容高填充和纖維增強(qiáng)型復(fù)合物。
 
　　SpaceA在配置傳送帶后，就是一套24小時(shí)連續(xù)生產(chǎn)的系統(tǒng)。整套系統(tǒng)的能耗水平達(dá)到0.8 kWh/kg，與其它成型加工能耗相比，能耗較低。此外，由于減少了對(duì)模具設(shè)計(jì)和制造的需求，使用 3D 打印技術(shù)也可以節(jié)約資源。同樣其與大型塑料成型機(jī)相比，生產(chǎn)3D 打印機(jī)所需的資源也較少。

 

伊之密SpaceA
 
　　因?yàn)闇y(cè)試的效果明顯，推動(dòng)Biofiber和伊之密(德國(guó))的合作關(guān)系取得了新發(fā)展。與其它可降解塑料相比，Silva S12900具有更大的工藝窗口。與其它纖維填充塑料相比，它具有良好的可打印性；與其它可降解塑料相比，其加工性能更加穩(wěn)定，在加工過(guò)程不會(huì)出現(xiàn)明顯的快速降解現(xiàn)象。
 
　　Biofibre Silva可以打印出表面看起來(lái)像木質(zhì)或絲質(zhì)啞光面，其機(jī)械性能可與聚丙烯(PP)相媲美。Biofibre Silva為各種不同尺寸部件的設(shè)計(jì)提供了空間。

用Biofibre Silva SI2900制作的打印件側(cè)壁
 
　　通過(guò)這些初始打印樣品顯示的工藝和性能，Biofiber和伊之密(德國(guó))團(tuán)隊(duì)談?wù)摿似錆撛诘膽?yīng)用價(jià)值。其中一個(gè)應(yīng)用是，打印一個(gè)扁平大尺寸的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，用這種網(wǎng)狀體來(lái)保護(hù)植物，防止受到小動(dòng)物侵害。
 
用Biofibre Silva SI2900打印的植物保護(hù)網(wǎng)
 
　　這種防護(hù)網(wǎng)，農(nóng)莊通常用于保護(hù)新栽葡萄。防護(hù)網(wǎng)尺寸約700 mm x 400 mm，如果使用傳統(tǒng)塑料成型工藝，通常需要使用大型模具，配套大型成型主機(jī)。而使用SpaceA，只需更改CAD數(shù)據(jù)，就可以調(diào)整防護(hù)網(wǎng)尺寸，并立即生產(chǎn)。
 
　    生產(chǎn)這些大型網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)對(duì)于注塑成型來(lái)說(shuō)是一個(gè)相當(dāng)大的挑戰(zhàn)。只有流動(dòng)性非常好，且不含填充材料的塑料才能充滿模具。與之對(duì)應(yīng)，如果使用模壓成型，再進(jìn)行修整，整個(gè)生產(chǎn)流程又相當(dāng)復(fù)雜，生產(chǎn)效率低。
 
　　尤其當(dāng)原料是生物可降解塑料時(shí)，這兩種技術(shù)對(duì)于上述尺寸的防護(hù)網(wǎng)來(lái)說(shuō)都很難實(shí)現(xiàn)。生物可降解塑料既沒(méi)有機(jī)械剛度，也缺乏良好流動(dòng)性。對(duì)于注塑成型來(lái)說(shuō)，可降解塑料的流動(dòng)性就是其短板。另一方面，填料對(duì)于模壓成型來(lái)說(shuō)也存在明顯的局限性。整體而言，伊之密的SpaceA為這種葡萄防護(hù)網(wǎng)提供了良好的生產(chǎn)方案。
 
　　20%木質(zhì)纖維增強(qiáng)的Biofibre生物基復(fù)合物，提供了一種既有機(jī)械剛性，又能給防護(hù)網(wǎng)足夠柔韌性的組合。此外，通過(guò)加入天然纖維，還可以調(diào)整其生物降解性能，更好的保護(hù)環(huán)境。
 
　　在伊之密團(tuán)隊(duì)調(diào)整打印工藝參數(shù)后，每3分鐘就能打印一個(gè)產(chǎn)品。為了模擬連續(xù)生產(chǎn)，直接在傳送帶上打印防護(hù)網(wǎng)。通過(guò)與葡萄酒農(nóng)莊合作測(cè)試顯示，防護(hù)網(wǎng)生產(chǎn)便捷，量身定做的設(shè)計(jì)方案和生物復(fù)合材料良好的機(jī)械剛性，足以抵御家兔和野兔的侵害。
 
　　此外，在厚壁尺寸和高機(jī)械強(qiáng)度的家具上，伊之密在打印中使用了化學(xué)發(fā)泡工藝。使用化學(xué)發(fā)泡工藝，SpaceA生產(chǎn)的零件重量降低 40%，生產(chǎn)出具有高機(jī)械性能的輕質(zhì)零件。
 
　　因此，零件制造又多了一種輕量化手段。鑒于擠出頭的設(shè)計(jì)，可以使用發(fā)泡劑母粒，就像注塑使用的各種色母一樣，均勻的發(fā)泡熔體，造就一種獨(dú)特的外觀。
 
　　總之，通過(guò)這種植物保護(hù)網(wǎng)應(yīng)用顯示，新的生物材料和創(chuàng)新機(jī)器技術(shù)的巧妙結(jié)合為零件設(shè)計(jì)開辟了新的途徑。目前，在家具方面的合作也正在緊鑼密鼓地推進(jìn)。
 
　　繼10月亮相Fakuma后，伊之密(德國(guó))攜SpaceA工業(yè)3D打印機(jī)再次登陸歐洲頂級(jí)技術(shù)展——formnext ，現(xiàn)場(chǎng)展出了多種制品。
 
　　大型SpaceA-2000-500-2H和小型SpaceA-900E-500-S分別在現(xiàn)場(chǎng)打印生物基花瓶和筆筒，吸引了大量關(guān)注科技的人群目光。

　　作者：Nicolai Lammert博士，增材制造主管，伊之密(德國(guó))有限公司，德國(guó)阿爾斯多夫；n.lammert@yizumi-germany.de
 
　　ChristophGlammert，Biofibre有限公司CEO，德國(guó)阿爾斯多夫；christoph.glammert@biofibre.de
 
　　JörgDörrstein，Biofibre有限公司研發(fā)主管，德國(guó)阿爾斯多夫；joerg.doerrstein@biofibre.de

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