近幾年,3D打印技術在先進制造和科研領域引起持續關注,其原因在于,該技術在快速制造復雜三維結構、三維結構設計的自由度、滿足個性化定制加工、節省原材料等方面具有優勢。這些特性,使其在促進“未來智造”的落地、促進制造業的轉型革新、下一代先進制造的興起方面均提供了巨大機遇,甚至被認為是第三次工業**的重要標志技術之一。盡管如此,3D打印技術距離在工業和生活中的大規模應用仍有相當距離,面臨很多關鍵挑戰。以3D打印技術推動制造業的變革性進步,將是一個長期的歷程,同樣會經歷初期的熱潮、遇阻后的冷卻、行業持續修煉“內功”、逐漸走向成熟并終可能助力制造和生活方式的改變。筆者過去幾年在3D打印領域開展了一些研究工作,主要關注了功能納米材料3D打印和應用,并與國內外同行進行了合作,取得一定的成果(文末介紹)。在此過程中,也更清晰地感受到3D打印技術已經和即將對科研和產業界的深遠影響。未來擬致力于高性能打印材料的開發和應用和新型打印系統的開發相關工作,力求掌握技術,實現產業化應用。石家莊三維掃描儀價格,可以咨詢河北莊水科技有限公司;廣東三維掃描儀咨詢聯系方式
3D打印、人工智能、量子計算這高科技三杰,基礎原理簡單的是3D打印。前些日子嘗鮮買了雙3D打印運動鞋,不少朋友不認識這鞋子,但覺得這鞋子有些不一樣。簡單交流后,發現很多朋友雖聽過3D打印,但對3D打印的概念完全無認知。3D打印概念早幾年興起時,我簡單思考過其基礎原理,然后去網上搜資料核實,發現和我的想法幾乎一致。簡單介紹自己對3D打印的理解。01傳統制造工藝人類生產的所有物品,都由零件組成的,極端情況一個零件就是一個商品。這些零件如何生產出來?常見傳統工藝有澆鑄、沖壓、車制、編織等。澆鑄工藝的基本過程是,先造模具,再把液體灌入模具,液體凝固后得到成品。高級一些的”壓鑄“原理也差不多。炒菜的鐵鍋是澆鑄工藝生產。圖1.澆鑄沖壓工藝的基本過程是,先打造模具,然后把原材料通過重壓,壓入模具,生產出成品。想象一下把一塊鐵皮,壓成一個啤酒瓶蓋。圖2.沖壓原理車制工藝,是把一整塊原材料,通過在機床上鉆孔、打磨、銷割、刨銑等方法,生產得到成品。圖3.復雜精加工編制工藝,不用多說,比如咱穿的衣服,原料都是由纖維編制成的布料。02為什么需要3D打印傳統的零件加工工藝存在這么久了,看起來滿足了所有需求。甘肅三維掃描儀佛山三維掃描儀價格和品牌,咨詢河北莊水科技有限公司;
航空航天領域金屬3D打印應用于直接制造的優勢在于:1)縮短新型航空航天裝備及零部件的研發周期:金屬3D打印無需研發零件制造過程中使用的模具,讓高性能金屬零部件,尤其是高性能大結構件的研發、制造流程大為縮短。一些需要單件定制的復雜部件用傳統工藝制作的周期過長,打印工藝制造速度快,成形后的近形件需少量后續機加工,可以縮短零部件的生產周期。美國宇航局馬歇爾太空飛行中心通過3D打印制作火箭噴射器,制造時間明顯縮短,花了4個月的時間,成本削減了大約70%。2)復雜結構設計得以實現:金屬3D打印具有高柔性、高性能靈活制造特點,可實現靠傳統制造難以實現的復雜幾何結構。,同時,3D打印工藝能夠實現單一零件中材料成分的實時連續變化,使零件的不同部位具有不同成分和性能,是制造異質材料(如功能梯度材料、復合材料等)的佳工藝,這大幅提升了航空航天業的設計和創新能力。3)滿足輕量化需求,減少應力集中,增加使用壽命:金屬3D打印技術的應用可以優化復雜零部件的結構,在保證性能的前提下,將復雜結構經變換重新設計成簡單結構,從而起到減輕重量的效果。而且通過優化零件結構,能使零件的應力呈現出合理化的分布,減少疲勞裂紋產生的危險。
3D打印技術簡介3D打印技術出現在20世紀90年代中期,實際上是利用光固化和紙層疊等技術的快速成型裝置。3D打印,即快速成型技術的一種,它是一種以數字模型文件為基礎,運用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料,通過逐層打印的方式來構造物體的技術。3D打印技術原理3D打印通常是采用數字技術材料打印機來實現的。而所謂的3D打印機與普通打印機工作原理基本相同,只是打印材料有些不同,普通打印機的打印材料是墨水和紙張,而3D打印機內裝有金屬、陶瓷、塑料、砂等不同的“打印材料”,是實實在在的原材料,打印機與電腦連接后,通過電腦控制可以把“打印材料”一層層疊加起來,終把計算機上的藍圖變成實物。通俗地說,3D打印機是可以“打印”出真實的3D物體的一種設備,比如打印一個機器人、打印玩具車,打印各種模型,甚至是食物等等。之所以通俗地稱其為“打印機”是參照了普通打印機的技術原理,因為分層加工的過程與噴墨打印十分相似。這項打印技術稱為3D立體打印技術。應用領域該技術在珠寶、鞋類、工業設計、建筑、工程和施工(AEC)、汽車,航空航天、牙科和醫療產業、教育、地理信息系統、土木工程、以及其他領域都有所應用。廣西三維掃描儀價格和品牌,咨詢河北莊水科技有限公司;
3D打印是制造業內是有代表性的顛覆性技術之一。早在2015年,我國就已經將3D打印列入國家戰略層面,配合當時的股市氛圍和主題投資盛行,3D打印一度受到市場熱捧。但熱炒概念的熱情過后,國內3D打印廠商的發展并沒有那么一帆風順。資本市場對3D打印行業還存在一定的偏見和誤區,實際上3D打印在全球范圍內一直保持著較高的增長速度。對此,UNIZ的創始人李厚民博士表示:“3D打印行業由技術驅動,門檻很高,我國正處于技術儲備期,主要解決速度和成本的問題,我們相信國內市場的未來潛力很大,越來越多的技術和產品也將明顯推進這一進程。”唯快不破,光固化是解決速度和成本的金標準3D打印,也可以稱為增材制造,是以計算機三維設計模型為藍本,通過軟件分層離散和數控成型系統,將三維實體變成若干個二維平面,利用激光束、熱熔噴嘴等方式,將粉末、樹脂等特殊材料進行逐層堆積熟結,終疊加成形制造出實體產品。3D打印技術顛覆了傳統制造業,對于自由形狀和具有復雜特征的零部件,該項技術提供了極大的創造自由度,未來很可能在制造領域取代傳統的模具和機床。自1986年3D打印技術誕生至今,經過30多年的技術積累,已經形成了金屬3D打印和非金屬3D打印兩種技術流派。貴州三維掃描儀價格和品牌,咨詢河北莊水科技有限公司;廣東三維掃描儀咨詢聯系方式
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未來3D打印獨特的“草稿模式”能夠在短短數十分鐘內完成打印,加快生產及銷售流程。D打印面臨的一個重要的問題便是打印質量不高。由于目D打印使用的還是FDM技能,它是選取層層堆積原理制作,因此在其表面會出現絲狀紋理,即使是打印精度為,也還是會在表面看到絲狀紋理。SLA打印技能選取的是光固化原理,表面質量相對較好,然而其打印成本對照高,可打印的材料較少,因此在市場上應用較少。為明白決上述問題,很多科學家對軟件的算法進行優化,也有人用激光對材料表面進行二次光滑處理,未來3D打印將會超高精度的3D打印模型。通過對3D打印技能特點的分析,能夠看到它在產品設計中的應用優勢,它縮短了產品開發的環節,大幅度提高了效率和質量。當然任何事物都有兩面性,在其應用流程中,也看到了3D打印機存在先天的不足,便是表面質量不高,會出現層狀紋理,打印材料范圍太小,打印速度還需要提高。數年前起初的3D打印熱潮不時為世界帶來驚喜,亦讓企業對3D打印有無限的憧憬。經過這幾年的消化和沉淀,企業已越來越明白3D打印,并著手把這個顛覆傳統生產方式的技能融入自己的業務中,以提升設計、生產及銷售效率,增加競爭力。廣東三維掃描儀咨詢聯系方式