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2021年，Markforged與Advantage 3D Solutions合作舉辦了一場增材制造設計的比賽，設計一款的部件。45個參賽團隊，只有5個團隊可進入決賽環節。
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比賽流程
憑借碳纖維、Kevlar、玻璃纖維和HSHT(高溫高強度)玻璃纖維等連續纖維增強零件的能力，Markforged專業3D打印機旨在生產強度高、重量輕的零件并限制零件成本。在每輪比賽中，他們可以自由選擇各種纖維，比如玻璃纖維或者碳纖維等。
比賽方式
每一輪都有其的挑戰。參賽團隊通過使用CAD設計零件，并在基于Eiger云的3D打印機軟件實施連續纖維增強方法，來生產的零件，以應對特定的挑戰。參賽隊通過將零件保存在Advantage 3D的Eiger Fleet帳戶中的數字庫來提交零件。
隨后Advantage 3D Solutions會在Markforged專業的3D打印機上打印出每個零件并進行測試，以判斷哪個零件。
獲勝的團隊會獲得一臺全新的Markforged 3D打印機。
?? 比賽內容
用Onyx打印支架
專業的3D打印機可以打印支架，支架是現代工程的支柱，用于提高組件的剛度，增加設計的模塊化以及安裝傳感器和執行器等關鍵硬件。本輪比賽包括兩個要求，首先，該零件只能使用Onyx(無連續纖維增強)材料，其次，零件材料成本不得超過25.00美元。
45個團隊中，獲得前25名的隊伍進入第二輪比賽。
NO.2 用連續纖維打印支架
晉級的團隊需要設計另一個支架，這一次可以使用連續纖維增強(CFR)技術來加強他們的零件。
在專業3D打印機上用連續纖維加固零件會增加額外的成本。所以，這一輪，每個零件的材料成本提高到35.00美元。本場比賽需要制造團隊考慮到底使用哪種纖維(碳纖維、玻璃纖維、Kevlar、高溫高強度玻璃纖維)以及使用哪種連續纖維方法才能打印部件。
在這25個團隊中，只有前五名能進入決賽。
NO.3 縮小差距
決賽的內容是設計可以用Markforged專業3D打印機制造的的橋梁。每個橋要連接一組叉車之間的16英寸間隙，所有連續纖維材料均可用，零件材料成本限制為175.00美元。在這項挑戰中，所有零件必須由Markforged專業3D打印機 X7打印。
下面就給大家簡單介紹下，前五名團隊是如何在決賽中使用各種纖維增強方法來制作他們的部件。到底哪組團隊能夠成功獲勝并帶回家一臺全新的Markforged專業3D打印機呢！
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SSC
01
組SSC的橋是由Onyx制成的兩部分組件，使用玻璃纖維作為增強纖維。SSC選擇在器件外部使用同心纖維。他們選擇了70層同心纖維——用于橋梁組件的兩個零件。Advantage 3D使用Markforged專業的3D打印機制造零件并測試組裝好的橋，最后發現SSC橋梁的斷裂點為95.0kg。
SSC選擇在器件外部使用同心纖維，他們選擇了70層同心纖維——用于橋梁組件的兩個組件
紫色顯示的同心纖維增強
Mac Valves
02
第二組是Mac Valves。這個團隊設計了由三部分組成的橋梁。該組件的每個部件都由Onyx制成，并用玻璃纖維作為增強纖維進行增強。
Mac Valves用各向同性纖維加固了橋的每個臂，這意味著該部件包括一層或多層完整的交叉連續纖維。對于每個臂，Mac valve選擇三層各向同性纖維增強材料。Advantage 3D在專業3D打印機上制造了單個組件并進行組裝。結果，這座3D打印的橋梁在斷裂前重達112.5kg。
顯示三個各向同性纖維層的局部視圖
Eiger內部視圖顯示橋梁中間構件的加固策略
各向同性纖維放置在零件的頂部和底部
Black Dog Form
03
第三組是Black Dog Form。他們是用三個組件組成了這座橋——兩個臂和一個由Onyx制成的鏈接組件，并用玻璃纖維加固。但Black Dog Form還利用條紋模式的同心纖維進行強化。測試的結果是272.5kg。
Eiger中臂部件的實際局部視圖，用黃色表示連續纖維層
Eiger中的鏈路部件的實際局部視圖，用黃色表示同心纖維層
Xtrac Engineering
04
Xtrac Engineering是第四組隊伍。他的方法和前三組隊伍不同，Xtrac采用了不同的纖維增強方法，選擇使用少量的碳纖維來增強Onyx部件。
Xtrac的橋由兩個臂和一個連接夾組成。在外部，Xtrac設計的每個橋臂在所有墻壁上都有同心碳纖維加固；在零件中部，僅在內孔上用碳纖維加固。連接夾用各向同性碳纖維加固。
Advantage 3D用Markforged專業3D打印機制造了這個組件，組裝了橋梁并進行測試，結果是901.0kg！
在外部，Xtrac設計的每個橋臂在所有墻壁上都有同心碳纖維加固
內部Eiger視圖僅顯示內部孔中的同心碳纖維加固
內部Eiger視圖顯示各向同性碳纖維增強
比賽結果
在我們的增材制造設計競賽的決賽中，不幸的是第五個參賽團隊Skylark沒有完成他們的橋梁，獲得了第5名。
Xtrac Engineering — 901.0kg
Black Dog Form — 272.5kg
Mac Valves — 112.5kg
SSC — 95.0kg
Skylark —未完成
本場比賽告訴我們，利用連續纖維增強材料(CFR)和高強度纖維(如碳纖維)不僅可以生產出非常堅固的零件。憑借正確的加固方法，制造商也可以獲得相應的零件，同時使用碳纖維的成本和使用便宜的纖維材料(如玻璃纖維)成本是一樣的。
