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        以3D列印製造碳纖維複合材料製品的潛力與挑戰
        The potential and challenges of manufacturing Carbon Fiber Reinforced Polymer products by 3D printing
        • 2024/11/13
        • 1009
        • 35

        碳纖維複合材料(CFRP)具有高強度、輕量化等特性,廣泛應用於航太、汽車等領域,其市場需求隨著工業需求持續擴大。3D列印技術是一種可快速製造和可客製化的工具,讓碳纖維複合材料應用領域更加廣泛,從概念設計到實體產品的轉換變得更加迅速。儘管3D列印在設計自由度和效率方面表現優異,但在碳纖維複合材料的纖維排列控制上,仍面臨許多挑戰。為解決這些問題,許多新技術應運而生,例如將機械手臂應用於3D列印過程中,控制纖維的精確排列。機械手臂能夠在列印過程中動態調整連續纖維的方向,從而克服傳統列印技術中的局限性,提高材料性能。

        【內容大綱】

        • 一、碳纖維複合材料(CFRP)特性、應用及市場
        • 二、3D列印技術簡介和市場規模
        • 三、3D列印技術中的材料選擇與應用場景探討
          • (一)碳纖維複合材料的類型
          • (二)短纖維強化與連續纖維增強技術
          • (三)樹脂
        • 四、碳纖維在3D列印生產CFRP製品時不易控制其排列方向
        • 五、新技術導入解決碳纖維排列問題
          • (一)9T Labs的增材融合技術(Additive Fusion Technology™, AFT™)應用數位工具準確控制纖維排列以提高CFRP製品機械強度
          • (二)Arris Composites的增材技術(Additive Molding™)融合3D列印與傳統模具成型之優勢,實現單一零件中多種材料的精準整合,打造出高性能複合材料
          • (三)Orbital Composites的增材製造壓縮成型技術(AMCM),利用AI算法優化機器人臂動作,控制碳纖維在3D列印過程中堆疊方向與密度,強化CFRP製品強度與耐疲勞性
        • IEKView
          • (一)3D列印技術演進帶動碳纖維複合材料應用機會
          • (二)AI輔助在3D列印中的應用:從設計優化到即時品質監控與纖維取向優化
          • (三)材料回收與成本難題
         

        【圖表大綱】

        • 圖1、9T Labs應用AFT™生產CFRP製品流程
        • 圖2、為Additive Molding™生產CFRP製品流程
        • 圖3、Arris Composites以Additive Molding™技術生產智慧眼鏡
        • 圖4、Orbital Composites機器手臂結合3D列印技術,構建模組化製造平台

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