專訪阿奈索三維：連續(xù)纖維3D打印已形成數十億規(guī)模的工業(yè)應用市場

南極熊導讀：在傳統(tǒng)制造業(yè)中，與金屬材料相比，連續(xù)纖維增強高分子聚合物復合材料由于密度小、比強度高，已廣泛應用于汽車、軌道交通及航空航天等需要重量輕而強度高的領域，在3D打印智能制造領域，也在沿著傳統(tǒng)制造業(yè)材料的發(fā)展方向進行迭代，近年來，連續(xù)纖維增強3D打印技術逐漸成為3D打印領域的研發(fā)熱點和重點。

2024年1月23日，南極熊對連續(xù)纖維3D打印機廠商阿奈索三維CEO劉瑞進行了專訪。

△阿奈索三維CEO劉瑞

從俄羅斯將公司整體遷入中國

據南極熊了解，2023年，阿奈索三維將公司從俄羅斯遷入了中國，作為制造業(yè)大國，中國的土壤可能更適合阿奈索三維的發(fā)展。

劉瑞表示：“阿奈索三維自2020年就進入了中國市場，在中國市場取得了巨大的成功。2023年，在國內資本的看好和政府的大力支持下，阿奈索三維決定整體搬遷中國。作為全球范圍內最早實現(xiàn)連續(xù)纖維3D打印商業(yè)化的科技公司之一，融合了中國制造業(yè)人才的阿奈索三維，在中國這個制造業(yè)第一大國的土壤上，能實現(xiàn)技術上更快速的升級迭代，產品生產上最大程度的降本增效。在當前的時代背景下，國際化的阿奈索團隊有著獨特的核心競爭優(yōu)勢，并有信心快速發(fā)展為復合材料3D打印的全球第一品牌?！?/div>

“我們也要感謝常熟市委、市政府以及經開區(qū)的關注，我們團隊的首席運營官獲得了常熟市“昆承英才”科技創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)領軍人才的稱號，并且給予了相應的獎金支持。另外，長三角（常熟）國際先進制造產業(yè)園也引入了我們，阿奈索三維正在建設中的蘇州現(xiàn)代化工廠就位于該產業(yè)園，這也是常熟經開區(qū)對我們研發(fā)和品牌雙重實力的肯定?！?/div>

連續(xù)纖維3D打印強度是塑料的30倍

連續(xù)纖維3D打印能夠制造出高強度的非金屬零部件，其與常見的短切纖維之間的主要區(qū)別在于，短切纖維填充的復合材料不會顯著提高強度，只能提高剛度。劉瑞表示：“連續(xù)碳纖維的抗拉強度非常高，甚至能與金屬相比。連續(xù)纖維允許創(chuàng)建各向異性的部件，用戶可以在打印零件時操縱纖維獲得所需方向，比金屬結構更堅固更牢靠、生產成本更低、重量更輕、參數調控更靈活。他的重量是鋁合金的1/2，強度卻30倍強于塑料 ，2倍強于鋁合金，7倍強于鋼鐵。”

從桌面機到工業(yè)機，連續(xù)纖維3D打印全系覆蓋

據悉，面向不同的客戶需求，目前阿奈索三維已經推出了多個系列的連續(xù)纖維3D打印機設備，分為桌面級、工業(yè)級和超大尺寸工業(yè)級。

A系列：桌面級、簡單易用、成本低。

桌面級的composer A系列可以放置于桌面平臺打印，它使用簡單，維護成本低，像增材制造科研、制造企業(yè)技術研發(fā)部門等不同領域的需求都可以滿足。

Nova：新系列工業(yè)級

composer Nova，它是全新一代工業(yè)級連續(xù)纖維3D打印設備，這款產品是的阿奈索三維進入中國的首發(fā)力作，今年將會大規(guī)模進入市場。

PROM:   工業(yè)生產級、 大尺寸定制方案、兼容高溫材料。

工業(yè)級高溫材料連續(xù)纖維3D打印機prom IS 500，可以升級為四個打印頭，打印超大成型尺寸。

PROM PT—六軸打印臂：

針對超大尺寸3D曲面連續(xù)纖維打印件

除了上述的產品系列外，阿奈索三維還有一款基于六軸機械臂打印設備——PROM PT，對于打印復雜的幾何形狀更加靈活適用，可以在“3D“維度上實現(xiàn)連續(xù)纖維3D打印。

而要實現(xiàn)強大的零件性能，離不開高性能材料的支持，劉瑞表示：“阿奈索三維目前已經擁有多款材料體系，官方的樹脂基體材料包括Smooth PA、CFC PA、Clear PETG和CFC PETG，使用的連續(xù)增強纖維材料包括CCF連續(xù)碳纖維、CBF連續(xù)玄武巖纖維和CGF連續(xù)玻璃纖維?！?/div>

“此外，針對第三方樹脂基材和連續(xù)纖維材料，Open版本切片軟件，支持定制化的打印參數配置方案，可自由使用任意的打印材料。”

據南極熊了解，阿奈索在2021年推出的PROM IS 500工業(yè)級設備，打印溫度可達410度，并搭配了可加熱至230度的恒溫艙室，能夠高度兼容PEEK，PEI，PEKK等高溫高性能材料。

堪稱工業(yè)領域的制造神器

劉瑞向南極熊展示了他們在航空航天、無人機、機器人、汽車制造等領域的多個應用案例。

1）機器人：比如機器人在不同的應用場景下，需要具有不同的功能和形態(tài)。傳統(tǒng)的制造方法限制了機器人的形狀和設計，相比于傳統(tǒng)制造業(yè)高成本損耗才能達到的實驗效果，阿奈索三維Aura軟件系統(tǒng)可以預設流程控制成本，針對多樣化的需求進行開源定制，自動計算出設計零件理想化的路徑鋪設軌跡，角度，壓力及速度，實現(xiàn)復雜構件的全自動纖維鋪設，實現(xiàn)個性化設計和制造。

△3D打印碳纖維移動機器人腿關節(jié)

2）航天領域：碳纖維太空衛(wèi)星用到了為我們自定義拓撲優(yōu)化的技術，使用碳纖維增強PEEK，制作了立方體衛(wèi)星框架月球車的懸掛組件用了2圈復合增強內圈和外圈，20%的填充密度，材料是PETG和復合碳纖維，最后重量僅有66.2克。

△3D打印碳纖維太空衛(wèi)星框架

3）無人機框架：減重并且高強度，減少40%成本。無人機的應用包括但不限于：測量、錄像、投放物資、監(jiān)控等等。Tsuru Robotics是一家全棧式機器人技術和無人機開發(fā)的國際研發(fā)機構，使用阿奈索三維打印可減輕無人機重量，并且可增加結構強度，方便了多無人機活動場合，例如幾十架無人機參與進行航展。此外，重量的減輕無人機重量可以延長電池壽命和操作時間。

△3D打印碳纖維無人機框架

劉瑞表示：“阿奈索三維技術打印的無人機框架具有用拓撲優(yōu)化算法精確定義的外形，可以增加剛度減少共振。尤其在使用Aura切片軟件的整個過程中，可降低制作成本。Aura軟件可以在打印的每層中生成增強纖維軌跡，并允許自由調整方案以獲得重量低且剛度大的效果。阿奈索三維軟件功能可以預調整零件內部結構。一次生產，直接降低了40%以上制造成本?？蚣艿闹亓勘仍瓉頊p輕了43%，剛度提高了16%，成本降低了48%?！?/div>

連續(xù)纖維3D打印的發(fā)展趨勢

在南極熊看來，目前國內對于連續(xù)纖維3D打印這種前沿技術的應用尚處于初級階段，還有巨大的發(fā)展?jié)摿Α．斦劦竭B續(xù)纖維3D打印未來的發(fā)展趨勢時，劉瑞表示：“有別于廣義的碳纖維3D打印，連續(xù)碳纖維3D打印可做到金屬級別的強度，能實現(xiàn)真正的工業(yè)化應用，但其對設計的要求較高，即使在已經獲得廣泛應用的歐美市場，對該技術的理解和運用也在持續(xù)發(fā)展，但已形成數十億規(guī)模的成熟工業(yè)應用市場，從已經形成近十億規(guī)模的高強度工裝夾具，轉到越來越多的航空內飾件，高端汽車零部件，機器人關節(jié)間等終端零部件，用以代替鋁合金件以達到更高的強度和更輕的重量。”

“對于國內市場，則處于從科研過渡到工業(yè)的萌芽階段，尤其是國內的科技型企業(yè)出于對新技術的風險及成本考慮，連續(xù)纖維的應用發(fā)展較為緩慢。隨著阿奈索三維的本土化，設備及材料成本大大降低，中國企業(yè)嘗試的成本也顯著減小，目前已經在工業(yè)領域的推動取得了顯著效果，從大型制造業(yè)工廠的產線工具，航空航天，到機器人無人機以及飛行汽車，多家企業(yè)已經開始在應用和驗證連續(xù)碳纖維3D打印技術。”

“2024年，阿奈索將圍繞“國際市場全面開花，國內市場做深做透“的方針加大開拓力度。公司目前已在德國法蘭克福和美國加利福尼亞設立了分公司，加大力度搶占歐美成熟市場。阿奈索正在強化海外市場的領導團隊，任命Markforged前歐洲區(qū)總監(jiān)Lutz為海外市場的負責人，并制定了明確的增長戰(zhàn)略，助力海外市場增長，最大限度發(fā)揮阿奈索國際團隊人才優(yōu)勢?！?/div>

△阿奈索三維海外客戶總監(jiān)Richard Lutz Feldmann

“針對國內市場，阿奈索希望更好承擔起工業(yè)市場推動者的角色，和更多的渠道合作伙伴一起發(fā)掘應用，降低成本，為廣大產業(yè)用戶賦能。”

面對激烈的行業(yè)競爭，阿奈索三維繼續(xù)深化研發(fā)和品牌的雙重實力，保持技術上的核心競爭力，提高品牌的影響力。據悉，2024年阿奈索也將在Q1完成新一輪融資，并加大研發(fā)的投入，發(fā)布性能更強悍的新產品。隨著蘇州現(xiàn)代化工廠的投入使用，實現(xiàn)產能的擴充，讓“中國智造”的復合材料3D打印設備走向世界。

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