光固化复合材料3D打印厂商Fortify研发Flux Developer软件，提升零件性能

2022年3约29日，南极熊获悉，总部位于波士顿的Fortify3D打印公司开创了一种磁性DLP 3D打印工艺，可以生产高质量的复合材料部件。该专利工艺被称为数字复合制造。同时它们新开发的Flux Developer测试及检测软件，可为用户提供工具、实验和工作流程来开发高级填充树脂，并可对其进行各种检测。
借助Flux Developer软件，Fortify使它的客户能够通过Flux系列3D打印机使用新型高性能材料，例如Radix TM低损耗介电光聚合物、高纯度氧化铝、低收缩硅酸铝和ESD高温树脂等。

△Fortify开发的ESD-HT树脂。图片来自3dprintingmedia

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

使用Flux Developer进行高级材料开发
该软件是Fortify 3D目前的核心技术之一。有了它，本质上它已经现实了对自己内部材料进行快速认证和开发的作用，为自己的材料研发和使用基于dlp的技术突破新的技术水平奠定了基础。
Fortify表示，目前该软件可为工程师提供了超过30个打印参数，它们可用于轻型发动机、CKM工艺和Fluxprint技术支持。同时Flux Developer的工作流程相当直观，用户可以从材料配方或特定材料的属性为目标。其核心功能分为四个方面：1、Flux Portal，一个基于浏览器的应用程序，用于创建和共享材料配置；2、Flux Host，可以进行机上实验，包括光动力学分析，建立平板附着力，沉降速率分析和流变学测试；3、Compass, 构建准备软件；以及4、Off-Machine Experiments，来自该软件自身的参考建议，及未来不断升级的新功能。

△Fortify的数字复合材料制造工艺可以生产填充光树脂部件。图片来自3dprintingmedia

Fortify还开发了自动化DOE（实验设计）工具来了解构建板粘附和固化等设置。例如，用户可以使用实验来评估纤维填充材料在特定设置下的固化深度和散射行为。在这个实验中，3D打印机使用不同的紫外线能量强度和剂量组合打印24个样本，以找到最佳组合。

完成这些实验后，用户将进入Flux Portal，在那里他们可以创建材料配置文件并指定参数。用户可以设置许多不同的参数，包括紫外线照射强度和剂量，插入速度和加速度，剥离高度、速度和加速度，和擦拭频率和速度。所有这些元素都将影响材料的反应方式和最终性能。

除了存储材料配置文件外，Flux Portal还向用户提供数据分析，例如过去的配置和所做的更改，以及所有机器上实验的打印状态、历史记录和分析。这些数据是必不可少的，它使用户能够轻松跟踪打印参数实验的成功与否，或者找出问题关键点。

Fortify使用ESD-HT树脂扩展产品组合
Fortify3D打印解决方案的真正价值在于它开发出了具有增强和机械性能的ESD-HT树脂，它是一种静电耗散型高温光树脂。

△采用ESD-HT材料，使用Flux Developer软件在FLUX ONE打印机上开发的PCB组装管理器。图片来自3dprintingmedia

ESD-HT树脂就是使用Flux Developer平台开发的，与Fortify的Flux系列3D打印机兼容。使用该认证和测试软件使得Fortify能够显着加快材料的上市时间。事实证明，该公司的CKM技术对于确保打印部件实现最佳性能至关重要。正如它所解释的那样:“为了确保防静电安全部件自始至终具有一致的电阻率，功能性添加剂的均匀分散是至关重要的。”

该材料本身的设计目的是防止静电在3D打印部件中积聚，减少火灾风险，并提高敏感电子元件的耐久性。HT的名称也意味着树脂是有效的静态耗散(电阻率高达106Ω/平方)，耐高温达到284摄氏度，适用于那些可能发生火灾和爆炸的风险的行业。

更具体地说，这种先进的光树脂可以用于打印部件，以提高汽车喷漆设施、面粉加工厂、炼油厂、加油站等的防爆和防火性能。此外，该材料的防静电性能有助于生产组装托盘，波焊托盘和印刷电路板架在电子制造业。此外，在医院、食品处理设施、汽车内饰和气泵等清洁环境中，还可以使用ESD-HT将灰尘或生物制品等带来的静电风险降至最低。

通过Flux Developer平台，具有特定参数和优点的新型填充光树脂可以更有效地开发和缩短上市流程，从而带来更多的应用可能性。