Mantis Composites（美国加利福尼亚州圣路易斯奥比斯波）席执行官Ryan Dunn表示，他和联合创始人David Zilar（席运营官）和Michael DeLay（席技术官）认识到复合材料市场在使用轻质碳纤维复合材料生产高度精细，高性能航空航天和国防零件方面的差距。
“在越来越大的航空航天结构中，甚至在具有大幅面增材制造的3D打印中，也有很多工作要做，但我们意识到需要更小，高度复杂，甚至为发动机，支架或其他其他复合材料公司没有承担的领域定制零件，“他说。
Dunn，Zilar和DeLay在加州理工州立大学（California Polytechnic State University）读书时相遇，并结合他们在复合材料、3D打印和商业方面的经验和教育，开发了他们公司定制设计的五轴连续光纤3D打印机，以及实现目标所需的商业计划和行业联系。
Dunn解释说，Mantis Composites于2014年正式成立并搬进了自己的工厂，该团队在2017年投入使用之前，努力优化其技术几年。“当被要求衡量自己时，我们喜欢说我们已经发展到10个人和24个机器人，”他说。
Mantis Composites的技术使用熔融长丝制造（FFF）3D打印系统，该系统本质上需要挤出由预浸渍的连续纤维/towpreg组成的长丝。该公司还开发了自己的专业设计软件，以建模和打印零件，并具有创建符合航空航天规格的详细组件所需的精度。零件可以印刷在一系列商业材料上，尽管Dunn指出主要使用碳纤维和高温热塑性塑料，如聚醚醚酮（PEEK）。
如今，Mantis Composites运营着三个增材制造（AM）单元，大打印量为18 x 20英寸，为每个项目提供定制设计/工程，打印，后处理，粘合和表面处理服务。据说光纤放置精度在±0.015英寸（±0.4毫米）公差范围内，经过加工或打磨等后处理后更低。
该公司的大部分商业和研发工作仍然在用于航空航天，国防或太空应用的相对较小，详细，高性能组件的范围内，每年每个部件的数量高达数百个。“我们专注于具有高纤维体积的超耐高温碳纤维热塑性复合材料，”Dunn解释说。零件经过高度设计的强度，刚度和热能力，已完成的项目包括飞机起落架零件，武器安装部件，支架和变速箱外壳。
案例研究：美国空军光束和支架
专门的设计软件用于精确的建模和打印。此图显示了为美国空军打印碳纤维/PEEK支架演示器的纤维路径。
在2018年至2020年期间，Mantis Composites与美国空军（USAF，华盛顿特区，美国）合作开发了用于光学太空望远镜的演示光束和支架结构。原始结构包括一个安装在管状桁架结构上的Invar连接器。该项目由美国宇航局喷气推进实验室（JPL）以及私营部门客户资助，旨在用集成的复合材料组件取代Invar连接器，该组件减轻了重量，并表现出较低的CTE（热膨胀系数），更适合太空中的热环境。
使用连续Hexcel（美国康涅狄格州斯坦福德）IM7光纤和索尔维（美国佐治亚州阿尔法利塔）PEEK，Mantis Composites打印了该组件，然后将其粘合到桁架结构上。“我们生产的是一种标准化的集成产品，针对空间进行了热优化，”Dunn说。
后的支架是一个空心的管状结构，重量是原Invar零件的十分之一，热膨胀率低八倍。
然而，该项目面临的一个挑战是控制纤维方向，特别是在中空管状部件的印刷方面。终，完成的部件形状与原来的Invar部件相似，重量仅为原来的英寸，热膨胀率低八倍。