如今，Impossible Objects终于揭开神秘的面纱，向市场上推出复合材料打印设备：Model One。Impossible Objects的CEO Larry Kaplan声称Model One速度比FDM技术快10倍，屈服强度比市场上的其他塑料3D打印产品大10倍。3D科学谷了解到，Model One的首批用户包括全球著名的电子合约制造商美国捷普公司(Jabil) 。

除了与Impossible Objects合作，捷普还携手HP共同推进3D打印技术在生产中的应用，捷普正在构建通过3D打印与增材制造服务，缩短新品大规模生产时间的战略蓝图。3D科学谷认为Impossible Objects与捷普的合作颇具商业想象空间。

与目前只能打印各种单一热塑性塑料的常见3D打印机相比，Impossible Objects能够将强度更高的材料用于3D打印塑料的力学性能增强用途，包括碳纤维、芳纶（Kevlar）和玻璃纤维等材料对塑料材料的增强。打印完成后的零部件要比那些使用传统热塑性材料3D打印出来的部件强度要高2倍—10倍。 由于其独特的复合材料构成，用户也可以通过定制以用于各种应用，包括热和化学腐蚀等环境。

Impossible Objects 公司的CEO 表示，传统方式的3D打印塑料零部件无论是在耐高温方面，还是强度方面都是无法与金属零部件相比。但Impossible Objects 3D打印的零部件比一些金属零部件拥有更高的强度-重量比。Impossible Objects的目标是让3D打印成为更高体积、轻量化、高性能零部件的主流制造技术。

CBAM 3D打印技术

Impossible Objects的CBAM技术类似于熔融沉积成型（FDM）技术，但是，与FDM直接在一个空的打印床上层积材料不同，该技术在一种纤维板上打印。通过这种打印工艺中，打印机的喷头将聚合物粉末堆叠起来，并用内置热源把它们融合在一起。最后，由一名技术人员将不需要的材料移除，打印过程就完成了。CBAM 打印过程中可以使用多种类型的聚合物粉末，从而产生不同的复合材料。

零部件性能

通过CBAM 技术和复合材料3D打印的零部件性能可以和金属零部件相媲美。Impossible Objects最新推出的PEEK碳纤维复合 3D打印零部件，比铝质零部件（6061-T6）轻50%，强度相当于铝质零部件的三分之二。此外，PEEK 碳纤维复合零部件可以回收利用，减少浪费。

在应用领域，，Impossible Objects 公司已在PEEK 碳纤维复合材料骨科植入物领域进行了探索。通过复合碳纤维增强了PEEK 的力学性能，有望成为骨科植入物制造的新材料。对于PEEK复合碳纤维材料的生物相容性，国内已有学者对该材料与骨科植入物常用的钛合金材料进行了对比、分析，结果表明该材料是一种安全的非金属植入性材料。

 3D科学谷REVIEW

就Impossible Objects打印的碳纤维增强PEEK材料来说，当前国内市场，汽车以及航空航天等运输业市场约占PEEK树脂消费量的50%，半导体制造设备占20%，压缩机阀片等一般机械零部件制品占30%，医疗器械和分析仪器等其他市场占10%。

目前国内PEEK市场还未充分打开，PEEK制造的终端消费品需要消费者逐步接受认可，预计未来五年，随着国内PEEK市场的逐步打开，PEEK的需求量有望飞速发展，预计年增长率能达到15%以上。因此随着人们对PEEK这一工程塑料认知以及发展中国家扩大对这一塑料的需求力度。预计未来几年，中国、印度、东南亚等新兴市场有望成为推动全球PEEK需求增长的主要驱动力。

捷普每年在全球范围内超过150亿美元投资，其涉及的产品和应用包括工业、能源、汽车、通信、消费品与保健等诸多领域。从交通运输到半导体制造等多个产品领域适合捷普的产品线需求，3D科学谷认为PEEK复合材料的打印或许是Impossible Objects获得捷普青睐的一大原因。

捷普选择3D打印技术紧紧围绕着其核心产品业务，捷普集团还推出了一系列全新的创新加速服务，助力其客户缩短从用户调研到产品商业化的整个生命周期，从而提升端对端制造解决方案的价值。该系列服务使客户不仅能更快响应不断变化的产品与市场需求，还能降低来自设计、供应链、制造与合规方面的风险与成本。这其中，3D打印技术在通过数字化生产加快产品投放方面扮演了重要的角色。

捷普在通过提供最佳案例和咨询服务来加速大规模生产的增材制造。通过3D打印和增材制造的解决方案，捷普在最新3D打印技术方面的经验将有望改变制造产品的方式。这些能力包括材料开发与认证、流程开发与验证以及供应链一体化。以3D打印替代传统制造方式，客户完成产品投放市场的时间可缩短至7周，并降低超过50%的成本。

那么，从捷普开始，Impossible Objects在高强度塑料的打印领域将发现怎样的市场潜力？3D科学谷将保持持续关注。

此外，劳伦斯·利弗莫尔国家实验室-LLNL的改进型直接墨水书写（DIW-也被称为robocasting）已经成功3D打印航天级碳纤维复合材料，成为第一个这样做的研究实验室。被描述为“终极材料”的碳纤维复合材料开辟了创造轻量化、强于钢件的可能。LLNL的这种DIW技术甚至惠普的多材料喷射打印技术MJF是否与Impossible Objects的CBAM技术在应用端产生某种程度的竞争？3D科学谷将保持持续关注。

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来自美国硅谷的Arevo Labs

Arevo Labs不仅提供碳纤维工业级3D打印机，还提供3D打印的新型碳纤维和碳纳米管（CNT）增强型高性能材料，而且使用其专有的3D打印技术和专用软件算法可以使用市场上现有的长丝融熔3D打印机制造产品级的超强聚合物零部件。

Arevo Labs推出了一个可扩展的以机器人为基础的增材制造（RAM-Robot-Based Additive Manufacturing）设备用来打印复合材料。该平台由一个市售的机械臂，复合沉积端执行器和一个全面的软件套件。

目前软件是专门针对ABB IRB 120六轴机器人，但可扩展的软件也可以支持更大的ABB机器人型号和尺寸，根据机器人的大小，打印体积可以从1000立方毫米达到8立方米。

末端执行器的硬件包括一个用于处理高性能碳纤维增强热塑性塑料的热管理沉积头。Arevo软件套件将计算机辅助设计模型转换为一组执行增材制造的指令发送给机器人。该软件提供了六度的自由度和多轴的工具路径，机器臂在三维表面可变方向。一个精确的运动学仿真解释材料沉积指令验证和优化打印过程。

Impossible Objects的VBAM工艺

Impossible Objects的composite-based additive manufacturing method (CBAM) 工艺将一层层的特定材料堆叠起来，并用内置热源把它们融合在一起。最后，由一名技术人员将不需要的材料移除，打印过程就算完成了。

Impossible Objects将强度更高的材料用于3D打印技术，比如碳纤维、芳纶（Kevlar）和玻璃纤维等。打印完成后的零部件要比使用传统热塑性材料3D打印出来的部件强度要高2倍—10倍。 由于其独特的复合材料构成，用户也可以通过定制以用于各种应用，包括热和化学腐蚀等环境。

图片：层状的打印材料输送过程

Impossible Objects当前的商业模式是为客户提供高强度塑料产品的打印服务，他们正在将其CBAM技术设备商业化，下一步为客户提供出售设备的服务。

ElectroImpact的Automated Fiber Placement (AFP)

Electroimpact开发的永久形式的超薄碳纤维层技术，碳纤维打印设备很精细，但价格也非常昂贵，设备有着一个长达 6.4 米（21 英尺）的机械臂，头部有 16 个类似于老式缝纫机上线轱辘的装置，整个手臂被架置在 12 米长的轨道上，可以围绕模型运动进行快速打印，大大节约零部件和原型产品生产时间，降低成本，使用的材料则是兼具坚固和轻质的碳纤维。

NASA 位于阿拉巴马州的马歇尔宇航中心，用于建造火星等载人航天器中的零部件购买过Electroimpact的3D打印设备。基本工作原理和常见的3D 打印机类似，可以打印最宽近 8 米（26 英尺）的部件，这几乎是航天器上零部件尺寸的上限了。比较核心的一点是 Electroimpact 开发的 Automated Fiber Placement（AFP，碳纤维自动放置）技术，最直接的效果是打印大型部件的速度，在不平整和复杂的表面上，它的打印速度可以达到 2000 英寸／分钟，也就是 50 米／分钟。

波音也购买了多台Electroimpact的AFP设备， 用于制造波音777X的飞机翅膀上的复合材料结构。

国际上与Electroimpact竞争的设备包括Ingersoll Rockford，来自巴黎的Fives Group,以及西班牙的 MTorres（MTorres于2012被Pacifica Engineering收购）。

当然Electroimpact的AFP技术是否可以被列为3D打印技术的一种，3D科学谷亦心存疑虑，必竟在ASTM F2792标准里并没有关于AFP这一项。然而，ASTM标准也在不断更新和完善，其技术种类扩充亦有待进一步追踪。

桌面级的Mark One

Mark One，使用碳纤维作为耗材，是全球首款能打印复合材料的桌面3D打印机。

Mark One 3D打印机整机定位在桌面级产品，长宽高分别为575x322x360mm，成型尺寸为305x160x160mm。其特点在于，一是可使用碳纤维作为打印材料，二是使用复合材料，直接制作高强度的部件和工具。该机型采用双挤出头，可兼容碳纤维、玻璃纤维、尼龙和PLA耗材；制作实际部件时能够选择合适的材料，兼顾强度和成本；3D打印的部件甚至能够取代经过金属加工的部件。2015年的收入同比增长400%。

与目前只能打印各种热塑性塑料的常见3D打印机相比，Impossible Objects能够将强度更高的材料用于3D打印技术，比如碳纤维、芳纶（Kevlar）和玻璃纤维等。打印完成后的零部件要比使用传统热塑性材料3D打印出来的部件强度要高2倍—10倍。 由于其独特的复合材料构成，用户也可以通过定制以用于各种应用，包括热和化学腐蚀等环境。

该项目将集中在ORNL橡树岭国家实验室的设备上，首先集中测试由CBAM技术生产的复合模具的适用性，然后测试其他大型部件，如汽车车身板。Impossible Objects认为CBAM技术正在成为一种主流的制造工艺。Impossible Objects已经有客户采购CBAM技术生产的零部件。而此次合作，在复合材料中通过橡树岭国家实验室研究团队研究的深度和广度以及在碳纤维增材制造领域的专业能力将为Impossible Objects的技术和业务带来新的兴奋点。

橡树岭国家实验室（Oak Ridge National Laboratory）是美国能源部所属的一个大型国家实验室，成立于1943年，最初是作为美国曼哈顿计划的一部分，以生产和分离铀和钚为主要目的建造的，原称克林顿实验室。2000年4月以后由田纳西大学和Battelle纪念研究所共同管理。他们的使命是攻克美国当下面临的最严峻的科学难题，并且开发新技术，为人类创造更加美好的生活，保护人类。

Impossible Objects公司总部设在伊利诺斯，是世界上第一个复合型增材制造的制造者，将更强的材料比如碳纤维、芳纶（Kevlar）和玻璃纤维运用到增材制造中，更快的建造速度，较强的机械性能，使得其拥有比其他的增材制造技术更广泛的应用空间，同时还满足那些不可能通过传统加工方式来加工的复杂几何形状的复合材料制造技术。

来源：Impossible Objects

其实而Strati只有外壳、内饰等一些非功能性部件是使用熔融沉积成型（FDM）技术3D打印的，而其功能系统，如发动机、传动系统、车轮等，还只能用传统的制造方法生产。

日前，有一家位于芝加哥的公司一直致力于开发使用增强复合材料3D打印强度更高的零部件，他们的愿景是能够让人们直接将更多的3D打印零部件装到汽车上，甚至包括发动机、车轮。不可能？这家公司的名字就叫Impossible Objects。

与目前只能打印各种热塑性塑料的常见3D打印机相比，Impossible Objects能够将强度更高的材料用于3D打印技术，比如碳纤维、芳纶（Kevlar）和玻璃纤维等。

“我们3D打印的零部件不只是可以作为原型，它们还能直接使用。”Impossible Objects公司CEO Larry Kaplan说。“我们的3D打印技术将使你获得（纤维）的强度、并减轻聚合物或塑料材料的重量。”

目前该公司的专有技术正在申请专利，其工艺类似于现有的熔融沉积成型（FDM）技术，但是，与FDM直接在一个空的打印床上层积材料不同，该技术在一种纤维板上打印。通过这种打印工艺中，机器将一层层的特定材料堆叠起来，并用内置热源把它们融合在一起。最后，由一名技术人员将不需要的材料移除，打印过程就算完成了。

据该公司介绍，打印完成后的零部件要比那些使用传统热塑性材料3D打印出来的部件强度要高2倍—10倍。 由于其独特的复合材料构成，用户也可以通过定制以用于各种应用，包括热和化学腐蚀等环境。

目前，Impossible Objects正在使用两台机器为航空航天和货运行业的客户提供定制的3D打印服务。 Larry Kaplan希望能够加快其制造过程，达到像浇铸成型工艺那样的速度。