摩托車，自行車及跑車制造商KTM是3D打印技術(shù)的應(yīng)用者，KTM 通過旗下KTM 科技（KTM Technologies）開展3D打印相關(guān)的研發(fā)工作。KTM 科技致力于新工藝的認證和基準測試，他們開展的最新一項3D打印研究是纖維增強復(fù)合材料與3D打印技術(shù)在制造輕量化零部件領(lǐng)域的應(yīng)用。

        KTM 科技對幾種不同碳纖維、玻璃纖維增強材料進行了研究，根據(jù)產(chǎn)品來設(shè)置特定的3D打印參數(shù)，評估合理的后處理方法。KTM 科技最新的一個研究案例是3D打印輕量化摩托車制動桿，在研究過程中，團隊使用拓撲優(yōu)化技術(shù)進行了制動桿的重新設(shè)計，并使用連續(xù)纖維增強塑料（CFRP）復(fù)合材料以及3D打印技術(shù)制造制動桿。

替代金屬

     KTM 科技的主要工作是開展復(fù)合材料的應(yīng)用，該公司起源于2007年，當時KTM Sportmotorcycle 決定實現(xiàn) CFRP跑車的小批量生產(chǎn)，為了實現(xiàn)這一目標，KTM 組建了一支經(jīng)驗豐富的輕型和碳復(fù)合材料工程師團隊。根據(jù)3D科學(xué)谷的市場觀察，此后通過建立復(fù)合實驗室以及內(nèi)部3D打印/增材制造系統(tǒng)的投入使用，KTM 科技進一步增強了在復(fù)合材料應(yīng)用開發(fā)領(lǐng)域的技術(shù)實力。

      KTM 集團安裝了多種3D打印設(shè)備，包括選區(qū)激光熔融、選區(qū)激光燒結(jié)、多射流熔融，以及熱熔長絲擠出、光固化設(shè)備。復(fù)合材料技術(shù)與3D打印/增材制造工藝，使KTM 能夠開發(fā)一些具有復(fù)雜三維結(jié)構(gòu)的聚合物零件，這些零件可承受標準載荷情況。KTM 的技術(shù)解決方案是使用負載路徑定向連續(xù)纖維增強塑料，從而使3D打印復(fù)合材料零件實現(xiàn)裝載情況。

        KTM 科技通過3D打印制動桿的研究，驗證了3D打印和纖維增強材料在輕量化部件制造中的潛力。KTM 開發(fā)的3D打印摩托車長形制動桿，與ISO 8710標準的鋁合金（AlSi10Mg ）3D打印制動桿相比，重量進一步減輕了40％。

      在開展此研究的第一階段，KTM 科技根據(jù)所需的技術(shù)規(guī)范研究可能使用的材料。接下來是進行設(shè)計，KTM 科技使用了拓撲優(yōu)化設(shè)計，目標是獲得最大剛度，并使所需的制造材料減少35%。通過這一方式，團隊設(shè)計出3D打印制動桿的第一個概念原型以及隨后的晶格結(jié)構(gòu)表征。

       在第二階段，KTM 科技對制動桿數(shù)字設(shè)計模型的性能進行仿真模擬，然后選擇合適的制造技術(shù)和材料。在第三階段中，KTM 科技的團隊通過合作伙伴制造零件的原型，并根據(jù)原型進行設(shè)計迭代。

       在第四階段，團隊需要根據(jù)幾種不同3D打印技術(shù)和材料制造的制動桿原型，考慮隨后的材料復(fù)合雜交以及不同打印材料的可打印性。KTM 使用的材料包括PA 復(fù)合材料。

       KTM 表示，通過纖維增強復(fù)合材料開發(fā)的3D打印制動桿滿足了初始要求, 3D打印制動桿輕量化系數(shù)提高了40%，滿足ISO 8710要求。KTM 通過輕量化3D打印制動桿的研究，對復(fù)合材料3D打印工藝進行了進一步驗證，證明纖維增強3D打印零部件可以像金屬部件一樣堅固耐用，并且成本和重量更低。