Stratasys: 3D列印材料(超輕量Antero™)+航太等級列印機
Stratasys+Hexagon合作以模擬準確預測3D列印成品的結構強度，航太產品輕量化。
Hexagon: Digimat 材料模擬軟體
(科布罕, 英格蘭, 2022年11月16日)海克斯康(Hexagon)的智慧製造部門和Stratasys-聚合物3D列印解決方案的領導者，合作應用Hexagon的模擬技術來捕捉Stratasys的高性能、超輕量的加強型聚醚酮酮(PEKK)材料- Antero™，以及這個材料用在積層製造(3D列印)的流程。這樣嚴格經過驗證的模擬為Stratasys的客戶提供獨特的洞察力，使他們能夠將設計組件輕量化，更快地引入新的永續(可修補)的飛機和太空載具。
3D列印塑膠零件為航太業提供革命性的輕量化產品，減少能源使用並增加新飛機的航程。產品設計師若能充分利用這樣的材料和製程，3D列印的塑膠零件可以減少過度工程使用產生的成本、傳統製造的浪費，當然也能縮短交貨時間。但是，因為航太產業本來就對安全性特別要求，且有法規規範，要引進塑膠材料和積層製造來製作結構件，速度仍然很慢。Hexagon的積層製造模擬解決方案為工程團隊提供模擬工具，以驗證這些材料在製造時是否能達到零件需要的性能，讓設計人員突破過去不能以塑膠材料來製作航太零件的疑慮。
現在Hexagon的Digimat材料交換生態系統中，已經包含有這些新型高性能航太產業核准的材料（Stratasys Antero 840CN03 和 Antero 800NA）經過嚴格驗證的多尺度(multi-scale)模型；而3D列印時的相關製程參數則來自Stratasys航太等級的3D列印機。使用這些詳細且專屬的模型，工程師可以建立數位孿生(digital twins)，也就是在製造出產品的實體原型之前，在數位實境中以真實世界的案例和認證測試，準確預測所選擇的材料和航太專用的Stratasys列印機列印的零件的性能。
Digimat軟體有開放式的開發環境，製造商能夠使用自己首選的有限元素分析(FEA)和電腦輔助工程(CAE)工具，設計出性能與金屬相媲美，但是質量更輕的零件，並避免費用高昂的過度工程。此外，使用者在公司內將Digimat與Hexagon的MSC Nastran&MSC Apex結合使用，也能加速其工作的認證和文件化。
Antero™材料已經用於尖端航太工程，準時地實現主要的創新。例如洛克希德馬丁公司使用Antero 840CN03打造NASA的獵戶座飛船對接艙口蓋。藉由使用這些新的模擬工具，讓嚴謹的數位工程和虛擬製造成為可能，更多的產品開發團隊可以應用和降低Stratasys的航太積層製造解決方案的風險。
Hexagon智慧製造部門，全球航太和國防領域的副總裁Aziz Tahiri表示：『隨著航太業持續地推動永續設計，解鎖具有輕量潛力的熱塑材料和3D列印技術將是關鍵。借力Hexagon具有強大功能的模擬技術，製造商能獲得專屬於他們的資訊，工程師也就能利用這樣可靠的資訊來“解決問題”。我們很高興看到與 Stratasys的合作，如何幫助業界在任何設計工程工具中，以更有信心和更低的成本，建立更輕、更強壯的設計，並幫助更快地將下一代飛機推向市場。』
Stratasys航太業務部門負責人Foster Ferguson表示：『Antero 840CN03和Antero 800NA熱塑性材料提供了前所未有的強度、耐熱性和耐化學性。結合 Hexagon的模擬見解和可操作數據，這些3D列印材料的能力取代鋁和鋼的某些應用，很清楚地指出在航太產業的使用將成長。我們相信它們可以滿足製造商日益複雜的性能需求，藉由結合創新的建模軟體與3D列印，可以將生產時間從幾個月縮短到幾天。』
Stratasys和 Hexagon之間有長達十多年的合作夥伴關係，包括 Ultem™ 9085、Ultem 9085 CG、Ultem™ 1010 和 Nylon12CF 在內的幾種高性能熱塑性材料，都已經被特徵化且包含在Hexagon的材料建模軟體Digimat內.
編輯註記
• Antero 840CN03 材料是一種基於PEKK的熱塑材料，用於熔融沈積成型(FDM®)的積層製造，它將PEKK的物理和機械特性與碳納米管相結合，以實現一致的靜電耗散(ESD)特性。這種高性能聚合物具有出色的耐化學性和耐磨性、超低釋氣性。
• Antero™ 800NA 材料是一種基於PEKK的FDM熱塑性塑料，具有高強度、高耐熱性、韌性和耐磨性等機械性能。這些品質使其在某些案例中成為鋁和鋼的更輕替代品。耐化學性和極少的釋氣性使其適用於原型和零件暴露於噴氣燃料、機油和液壓油的航太應用。其他用途包括需要高強度和耐化學性的工業應用。
文章開始Lockheed-Martin Orion艙口蓋的照片，由 Stratasys Inc. 提供。
“這個派形狀的零件是美國太空總署獵戶座飛船艙口蓋組件的一部分。以Stratasys® Antero™ 840CN03進行3D列印，Stratasys® Antero™ 840CN03是一種基於PEKK的熱塑性材料，具有低釋氣性和一致的靜電耗散(ESD)特性。 Antero 840CN03 為製造商提供了一種高性能、符合ESD標準的3D列印材料，滿足太空飛行等這類要求苛刻的應用。”
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