Fortify推出两台光敏聚合物3D打印机，定制软件

导读：美国Fortify团队开发的数字复合材料制造（DCM）利用数字光处理（DLP）通过在树脂中悬浮和排列功能性添加剂（颗粒和增强纤维）解锁3D打印光敏聚合物无法实现的材料特性。

△Fluxprint工艺技术原理

南极熊获悉，先进光敏聚合物3D打印平台开发商Fortify于2021年4月13日宣布扩展FLUX系列产品阵容，其中包括两款新打印机（FLUX CORE和FLUX 3D），以及一款软件（Flux Developer），使客户和合作伙伴能够开发新材料。公司于2021年3月获得的融资资金将用于扩大这些打印机的制造规模，生产更多终端零部件。

△3D打印注塑模具的过程视频

FLUX系列

Fortify的FLUX系列3D打印机旨在提供无与伦比的打印质量和光敏聚合物的可靠性。功能包括：

• CKM（连续运动混合）
• Fluxprint磁对准
• 180度视窗
• 带有Fluxhost的10英寸液晶显示器（板载打印机控制器）
  

所有Fortify 3D打印机均采用公司专利处理技术CKM（连续动力学混合），可在保持均质性的同时打印大量光敏聚合物。Fortify的另一项专有技术Fluxprint磁对准技术现在有两种配置。Flux系列3D打印机，相关产品已经收录到全球3D打印产品库 https://product.nanjixiong.com/。

△Fortify的打印机包括FLUX ONE（于2020年宣布）和新的FLUX CORE和FLUX 3D打印机（图片来自Fortify）。

FLUX CORE

FLUX CORE被称为Fortify的基准3D打印机，用于打印粘性和颗粒填充树脂。由CKM支持的FLUX CORE系统是业界第一个用于开发和打印颗粒填充和高粘度树脂的3D打印平台。FLUX CORE的早期应用包括用于RF（射频）应用的可调电磁响应填充材料，利用一种独特的低损耗聚合物与特种可调介电添加剂混合，可打印分级结构。

△Fortify3D打印的模具可以用于注塑

FLUX ONE

Fortify的FLUX ONE在2020年就已经出货，在基准CORE 3D打印机上增加了Fluxprint Z（Z轴磁场），通过光纤对准实现Z轴各向同性，优化3D打印工具应用中的性能。Fortify的3D打印模具工具为3D打印模具嵌件树立了新标准，适用于快速车削、原型设计和小批量注射成型。通过陶瓷纤维增强，使打印工具具有更高的强度、刚度、温度、稳定性和韧性，可用于生产坚固的模具、夹具和固定装置。

△Fortify用数字复合制造（DCM）3D打印的样品，图片来自Fortify

FLUX 3D

Fortify的FLUX 3D结合了CKM可以使纤维保持悬浮状态，而Fluxprint 3D（3轴磁场）则可以利用磁性材料进行360度的纤维对准，可在打印零件时将光纤沿任何轴对齐。这种控制水平为材料特性优化（例如应力分布和定向导热性）提供了机会。3D对齐技术使复杂热通道可以被用作散热器、热交换器和高性能工业连接器等复杂零件。

△Fortify DCM制造的组件，图片来自Fortify

Flux Developer

除硬件解决方案外，Fortify还宣布推出Flux Developer软件平台，可在任何FLUX打印机上使用。Flux Developer通过开放加工参数的访问权限，使用户能够突破材料特性的极限。利用这种扩展处理技术，用户可以在开发和使用新材料时控制变量，例如曝光时间和强度、材料流动、树脂温度和粘度、甚至包括盖板力学。

两项专利技术

新机型的两点在于两项专利技术：

• 连续动力混合(CKM)：用于实现纤维和其他功能添加剂的均匀悬浮。
• Fluxprint纤维排序：利用磁性对准优化微结构。
  

这两项技术结合起来，可以将工程添加剂以优化的性能融入到打印件中。

连续动力混合(CKM)

在数字复合材料制造中，功能性添加剂必须均匀分布，才能实现稳定、一致的材料性能。连续动力混合通过混合树脂和添加剂解决了这个问题。在整个打印过程中，材料被再循环（并根据需要进行加热）。根据所使用的不同添加剂，Fortify可以提高3D打印的强度、刚度、韧性、磨损和热变形温度。Fortify最近还使用CKM技术将陶瓷纤维掺入光敏树脂中，制造能够承受极端温度和压力的工具。

△Fortify的CKM技术

Fluxprint纤维排序

Fluxprint 是一种增材制造工艺，可以制造出量身定制的复合材料，例如碳纤维。这种方法结合了3D打印和复合材料的优点。Fluxprint通过精确定制逐个体素的复合材料以创建理想材料。

△Fluxprint工艺过程，控制每层中的纤维排列，图片来自Fortify。

Fluxprint工艺在打印的过程中会在构建区域上施加磁场，通过磁场对齐当前打印层中的纤维，然后用紫外光固化打印层。因此，每层纤维的排布方向都被锁定了。根据需要，在每一层中进行定向和锁定纤维，并且逐层重复，这种控制整个零件纤维取向的能力将为打印零件带来更多独特的性能。

△Fluxprint磁对准步骤

Fluxprint的大致流程可分为：

（a）电磁体向复合SLA树脂施加精确的磁场。

（b）数字光处理（DLP）投影选择性地聚合复合树脂。

（c）在每一层中重复步骤（a）和（b）多次以达到不同的对准方向。

（d）盖板向上移动，以在新层中重复步骤（a）-（c）。

（e）重复步骤（a）-（d），直到生产出具有针对其应用进行了优化的复合微结构的精密零件。

△Fluxprint过程采用DLP三维打印和磁体以创建一个完全优化的，高分辨率的对象。比例尺：（c）从左到右分别为2、500和50毫米。

Fluxprint可以产生细致的微体系增强结构，例如黄金比例，具有90μm或更低的离散增强区域，是汽车工业、航空航天和产品设计中的一种革命性制造方法。在汽车设计中，使汽车更坚固、更轻、更安全，同时节省了制造时间和金钱。航空航天也是如此，对于安全、轻便的飞机来说，优化材料性能至关重要。Fluxprint还为注塑带来了复合材料的优势。在众多行业中，Fluxprint 都可以通过手动数字制造和优化材料性能来替换传统加工、铸造或模制的零件。

关于Fortify

Fortify凭借DCM（数字复合材料制造）平台，正在改变3D打印行业。DCM通过向光敏聚合物中引入功能性添加剂，使增材制造零件性能达到新的水平。通过将材料科学领域的高性能混合、磁学和聚合物物理学相结合，Fortify能够利用高分辨率3D打印机生产定制微结构。公司目前专注于从注塑模具到具有独特机械和电磁性能的高性能零件应用。Fortify成立于2016年，总部位于波士顿，致力于实现其他增材制造或传统制造工艺无法生产的材料性能和组件。

参考阅读：

1. 纤维增强型光固化技术，3D打印初创公司Fortify获2000万美元B轮融资
2. Fortify开始出货FLUX ONE 3D打印机
3. FLUX SERIES 3D PRINTERS
4. Fortify Expands FLUX Series Product Line To Enable MoreEnd-Use Part Applications
5. Process & Materials
6. 突破：大幅提高光固化3D打印性能，Fortify连续动力混合打印技术
7. What is Fluxprint?

8. Fortify Adds Two New 3D Printers, Customization Softwarefor Composite 3D Printing

Fortify的数字复合材料制造 (DCM)
在我们深入了解Flux Developer软件之前，必须先了解Fortify的3D打印技术与与市场上其他基于树脂的工艺的区别。简而言之，数字复合材料制造 (DCM) 是一种3D打印工艺，它将数字光处理 (DLP) 与磁性相结合，以创建具有优化材料性能的复合材料零件。更具体地说，该技术使用磁性材料来排列树脂基质中的增强纤维（功能性添加剂），以增强原始光聚合物的材料性能。

DCM工艺使用两项关键技术：Continuous Kinetic Mixing TM (CKM) 和 Fluxprint TM。前者由Fortify 3D打印系统中的硬件持续加热树脂并将其与功能性添加剂混合，确保打印容器中的材料具有均匀分布和纤维悬浮。换言之，CKM可防止任何沉淀并确保整个零件的填料均匀性。CKM允许打印粘度比传统光敏聚合物高100倍的材料。后者使用Fluxprint技术将磁场应用于打印的每一层，以将纤维对齐在特定方向。然后使用紫外线选择性地固化该层，从而将暴露的纤维锁定在适当的位置。用户甚至可以控制每个纤维层的纤维取向。

通过DCM技术Fortify成功将Flux系列3D打印机推向了市场，该系列包括三种型号：Flux Core、Flux One 和 Flux 3D。所有三个型号都具有相同的构建体积和分辨率，它们的不同之处在于对Fluxprint技术的应用。Flux Core作为基础的型号，没有集成光纤对准功能；Flux One能够为各向同性材料特性实现z向对齐；Flux 3D可以实现全光纤对齐控制。但好在这三个型号都基于一个开放的材料平台，这意味着用户可以自由开发新材料以解锁新的属性和应用。使用Flux Developer进行高级材料开发

在为3D打印工艺开发新材料时，最大的挑战并不是材料创造本身。相反，如何找到正确的打印设置和参数，使材料符合现有的硬件和软件，如何实现最佳的材料性能。

△Flux Developer软件用于材料开发和鉴定。图片来自3dprintingmedia