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3D打印在AM中占据中心地位
  浏览次数:6090  发布时间:2019年06月17日 10:03:40
[导读] 最近的Euromold会议提出将3D打印放在增材制造领域,但什么是增材制造,它是如何应用的?接下来我们将解答这些问题。
最近的Euromold会议提出将3D打印放在增材制造领域,但什么是增材制造,它是如何应用的?接下来我们将解答这些问题。

增材制造(AM)是一种将材料连接起来,将三维模型数据生成物体的过程,通常是连续的,而不是相减的制造方法。所生产的零件可以是模型、原型、模具部件,也可以是越来越多的系列化生产部件。

它们由3D计算机辅助设计(CAD)数据,医学扫描或来自3D扫描系统的数据生成。基于从三维计算机模型中获得的薄水平横截面,AM系统逐层生产塑料,金属,陶瓷或复合材料部件。

近几年来,AM设备和材料的进步,包括较老的立体光刻、激光烧结和熔积模拟,以及较新的3D技术,都改进了AM生产的原本的“形式、适用和功能”。这使得这些工艺被用于制造更广泛的生产部件。

AM工艺用于创建概念设计/建模应用,匹配/功能测试,铸造模式和成产模具/模具工具部件。越来越多的AM也被用于夹具和装配工具,定制和更换零件制造,特别版产品,短期生产,在许多情况下全系列生产。

其次,什么是3D打印?3D打印是增材制造中增长最快的环节。大约75%的快速原型系统被归类为3D打印机。AM技术是典型的价格合理,使用便捷且适用于办公的技术。最近,3D打印机已经成为中小型企业在财务上使用的工具,将添加制造从车间转移到办公环境中。

一些最早的3D打印机使用喷墨打印头,像液体光致聚合物或液体粘合剂的液滴分层制造零件。现在,3D打印包括任何类型的小型AM系统,成本相对较低,使用简单,可以在办公环境中操作。

虽然建模和原型设计仍然是流行的生产制造方式,但3D打印机为生产应用提供了巨大的潜力。AM的应用包括消费电子产品,汽车和航空航天零件,牙科和医疗零件,珠宝,鞋类甚至建筑模型。

根据MarketsandMarkets和Freedonia Group的报告,3D打印行业将在未来几年内实现巨大增长。到2020年,该行业将达到84亿美元,复合年增长率为23%。

促进3D打印行业增长的因素包括技术进步,上市时间缩短,专利到期以及政府的大量投资。此外,该行业将运用更多材料,如聚合物,金属和合金,陶瓷,沙子甚至生物活体组织。


My3DP打印机

例如,由Puget技术公司推出的台式机里最先进且价格实惠的My3DP打印机系列具有高度的设计先进性、生态化和前瞻性。与市场上的其他设备相比,My3DP打印机系列使用简单,空间占用小,使用效率高。其功能亮点如下:

·最先进的打印头技术可减少堵塞和减小清洁周期的频率

·最精巧的设计意味着设备在单位或家中节约空间

·由直接运行和完全集成的软件包驱动,在市场上独一无二

·与传统的3-D打印机相比,使用更少的能源

·使用可回收塑料,最大限度地提高效率,减少对环境的影响

·除了公司的专业人员之外,还有一个充满活力和热情的用户社区作为储备力量

·定价比目前市面上的3D打印机更容易进入更广阔的市场

增材制造的主要用途是什么?

三个细分市场构成了AM技术的主要用途。最大的是消费产品和电子产品(包括手持设备),其次是汽车,最后是医疗和牙科行业。

最成功的医疗应用实例之一是使用AM制造用于耳内助听器的外壳。该医疗器械体积小,形状复杂,价值高。没有两只耳朵的耳道形状和大小是相同的,因此为每种助听器生产模具的传统方法耗时,昂贵且容易出错。

AM技术的使用使定制产品在许多方面都具有优越性。牙科市场现在开始跟随助听器市场采用AM技术。在这一行业,精密个性化牙冠和牙桥的需求量很大,传统上由高技能技术人员精心制造,适用AM技术。仅美国市场上的假牙估计每年就达101亿美元。


Leno和他的3D扫描仪

Jay Leno的车库使用激光扫描和3D打印来生产传统的汽车和摩托车零件。Leno表示,与传统方法相比,它可以节省时间和金钱,用于为他的老式车辆重建稀有零件。

“阿凡达”导演詹姆斯·卡梅隆使用3D打印来帮助他创作一些作品。卡梅伦预测,有一天,这项技术将用于在火星上打印零件和产品,而不是从地球上把他们运送出来。

最后,增材制造的未来如何。

航空航天,国防,医药,牙科和其他行业的公司正在将AM系统应用于生产高质量的零件和产品。AM技术正在取得令人瞩目的进步,机器和材料得到显着改进,扩大了许多工业领域的应用范围。

无论是否进入了核心,3D打印机都有许多潜在的未来应用领域。库存备件可能已成为过去。随着资源枯竭,我们的“抛弃”社会将过渡到“任何可能的修复”社会。有问题的货物将被带到当地的工厂,在那里必要的备件将在线调用并被打印出来。

美国宇航局在零重力下测试了一台3D打印机,旨在开发在太空任务期间生产替换零件的可能。同样,美国陆军也正在研究AM系统在战场上生成车辆部件的能力。如果能有合适的材料可以通过增材制造生产,并制定确保质量和一致性的测试标准,诺斯罗普·格鲁曼公司可以为其军用飞机项目确定生产1,400个零件。

器官打印(也被称为生物清洗)是另一种可能的应用,在未来的应用中,人体的替代部分是3D打印的,使用一种沉积过程,提供多层可生物降解的支架材料和活细胞。奥沃公司希望能为移植病人打印完整的器官,如心脏和肾脏。2009年12月,Invetech向Organovo交付了一款3D生物打印机。Organovo正致力于打印功能性血管和动脉。(文章来源于网络)


维生物打印机(左图)和一次打印出的一层血管(右图)