得益于 AIM3，卓越的拉伸强度和材料多功能性... - 3D打印行业资讯网

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经过战略重组，德国多组件3D打印公司AIM3D揭示了其专利Voxelfill工艺的优势，该工艺解决了3D打印组件强度不一致的问题。

这项新技术提高了各个方向（包括 X、Y 和 Z）的机械性能，从而使 3D 打印零件更接近注塑等传统制造方法所达到的强度。通过广泛的测试验证了这一工艺，AIM3D 及其 Voxelfill 工艺显着提高了公司零件的拉伸强度和整体耐用性。

AIM3D 技术总监 Clemens Lieberwirth：“当然，Voxelfill 工艺特别适合 3D 打印塑料和纤维增强塑料，但它也适合使用 CEM 工艺 3D 打印金属和陶瓷组件。总的来说，主要好处是更快的构建速度和交叉层填充。”

Voxelfill 提高拉伸强度并提供成本效益

Voxelfill 工艺可提高 3D 打印组件的拉伸强度，实现高达 80% 的注塑强度，并有可能高达 100%。它通过将挤出打印与注塑成型相结合，解决了传统 3D 打印中 Z 轴的弱点，以减少各向异性并提高结构完整性。

该过程在多个方向进行了测试，包括选项 A、B 和 C，它们评估了水平 (XY) 和垂直 (Z) 平面的拉伸强度。水平组件的强度达到了 53 MPa，而垂直样品（通常是 3D 打印的一个弱点）显示，使用 Voxelfill 将强度从 20 MPa（传统打印）提高到 40 MPa。正在进行进一步优化，以提高填充密度，以最大限度地减少空气夹杂物并提高拉伸强度。

据 AIM3D 称，其颗粒 3D 打印机还提供经济高效的生产。这些打印机使用回收材料并降低材料成本，提供比传统 FDM 打印机更具成本效益的解决方案。 Lieberwirth 强调，该公司的复合挤压成型 (CEM) 技术可降低成本，并允许创建机械性能与注塑部件相似的部件。

材料的多功能性和广泛的工业应用

Voxelfill 与多种材料兼容，包括 PA6 GF30 和 PETG 等纤维填充聚合物，以及 ULTEM 9085 等高性能热塑性塑料。这种多功能性使其适用于汽车、航空航天、铁路和国防等行业需要耐用、耐热材料的地方。特别是，Sabic ULTEM 9085 具有耐火性并能承受高温，使其成为要求苛刻的应用的理想选择。

通过支持多材料打印，Voxelfill 工艺允许制造商定制组件不同部分的各种属性，例如重量、强度和灵活性。此功能对于制造轻质而坚固的组件特别有用，并且与塑料、金属和陶瓷材料兼容，进一步扩展了其工业应用。

该公司表示，在最近对 PETG GF30 等纤维材料进行的测试中，Voxelfill 的优势显而易见。水平样品的拉伸强度达到72.4 MPa，垂直样品达到40.7 MPa，远远超过通常使用传统3D打印方法获得的结果。该技术提高了强度均匀性，达到 81%，而标准 3D 打印零件的强度均匀性仅为 25%。

此外，AIM3D 的 ExAM 510 系统配备了 Voxelfill，目前支持 150 cm3/h 的构建速率，并计划在未来将生产率提高到 300–600 cm3/h。该系统还支持 PEI（聚醚酰亚胺），这是一种以其在高温环境下的耐用性而闻名的阻燃材料。将 Sabic ULTEM 9085 与该系统结合使用，可以生产出性能与注塑件相似的部件。

该公司计划通过关注材料的多功能性和性能优化来继续改进 Voxelfill 工艺。 AIM3D 的 Voxelfill 技术有望进一步提高拉伸强度并将其应用扩展到各个工业领域，预计将在未来的 3D 打印中发挥关键作用。

过去，Voxelfill 工艺由丹麦软件公司 Create it REAL 使用。该公司与 AIM3D 合作，通过其 SlicEx 软件将 Voxelfill 流程集成为 ExAM 255 和 ExAM 510 系统的插件。在 Formnext 2023 上，两家公司展示了软件和插件，可实现由金属、塑料和陶瓷制成的 3D 打印组件的选择性密度。

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主图为 AIM3D 团队的照片。照片由 AIM3D 提供。