南京3D打印教学实验室建设规划设计 承接3D扫描

3D打印正在获得工业制造业越来越多的重视，但即便是很多看好3D打印技术的制造业人士，对3D打印所能实现的产品形状感到乐观，但对3D打印所能实现的力学性能感到疑虑。在金属加工过程中，发生着许多微妙的事情。
就拿选择性激光熔化技术来说，在激光对粉末的融化加工过程中，每个激光点创建了一个微型熔池，从粉末熔化到冷却成为固体结构，光斑的大小以及功率带来的热量的大小决定了这个微型熔池的大小，从而影响着零件的微晶结构。并且，为了熔化粉末，必须有充足的激光能量被转移到材料中，以熔化中心区的粉末，从而创建完全致密的部分，但同时热量的传导**出了激光光斑周长，影响到周围的粉末，出现半熔化的粉末，从而产生孔隙的现象。
冶金性能方面还与金属3D打印过程的诸多条件相关。加工参数的设置、粉末的质量与颗粒情况、加工中惰性氛围的控制、激光扫描策略、激光光斑大小以及与粉末的接触情况、熔池与冷却控制情况等等都带来了不同的冶金结果。
通常来说加工越快，表面粗糙度越高，这是两个此起彼长的相关变量。另外，残余应力是DED以及SLM加工技术所面临的共同话题，残余应力将影响后处理和机械性能参数。不过，根据3D科学谷的市场研究，根据对冶金方面的驾驭能力，残余应力也可以用来帮助促进再结晶和细小的等轴晶组织的形成。
对于金属打印过程中微观结构的理解和新合金的加工性能已经获得了不少的进步。同时还观察到微观结构的非均质性，在这方面通过表征工作（柱状晶、高取向、孔隙度等）获取对加工冶金学的进一步理解，从而不仅提高金属3D打印的工艺控制能力，还为材料制备以及后处理提出了新的要求。

推荐几个行业性的3D设计软件
Solidworks
Solidworks属于法国达索（DassaultSystemesS.A）公司，负责研发与销售机械设计软件的视窗产品。Solidworks帮助设计师减少设计时间，增加性，提高设计的创新性，并将产品较快推向市场。Solidwords是世界上个基于Windows开发的三维CAD系统。该软件功能强大，组件繁多，使得Solidworks成为的、主流的三维CAD解决方案。
CATIA
CATIA也属于法国达索（DassaultSystemesS.A）公司，是的CAD/CAE/CAM一体化软件。在20世纪70年代，CATIA个用户就是世界的航空航天企业DassaultAviation。目前，CATIA其强大的功能已得到各行业的认可，其用户包括、、奔驰等企业。
UG
UG（UnigraphicsNX）是Siemens公司出品的一款软件，它为用户的产品设计及加工过程提供了数字化造型和验证手段。UG早应用于美国麦道飞机公司，目前已经成为模具行业三维设计的主流应用之一。
AutoCAD
AutoCAD是Autodesk公司的主导产品，用于二维绘图、详细绘制、设计文档和基本三维设计，现已经成为**上广为流行的绘图工具。AutoCAD具有良好的用户界面，通过交互菜单或命令行方式便可以进行各种操作。它的多文档设计环境，让非计算机人员也能很快地学会使用。
Pro/E
Pro/Engineer（简称Pro/E）是美国PTC公司研制的一套由设计至生产的机械自动化软件，广泛应用于汽车、航空航天、消费电子、模具、玩具、工业设计和机械制造等行业。
Cimatron
Cimatron是以色列Cimatron公司（现已被美国3DSystems收购）开发的软件。该系统提供了灵活的用户界面，主要用于模具设计、模型加工，在**上模具制造业备受欢迎。
Cimatron公司团队基于Cimatron软件开发了金属3D打印软3DXpert。这是**款覆盖了整个设计流程的金属3D打印软件，从设计直到终打印成型，甚至是在后处理的CNC处理阶段，3DXpert软件也能够发挥它的作用。

市场上对不锈钢3D打印新型材料的研究甚少，大部分集中在钛金属材料、铝合金以及复合材料的增材制造研究。而3D打印-增材制造零件的性能对于加工工艺参数较为敏感。要获得稳定的打印结果往往需要大量的实验来确定针对性的加工工艺参数。
为了尽快逼近优化的打印参数组合，研究人员将输入参数分为两类：一类是热输入参数包括激光功率、扫描速度和激光高斯热源半径；另一类是材料参数，包括热导率、密度、比热、熔点和激光吸收率。通过统计方法对该模型的不确定性进行校正，结合设定的单道打印实验结果对模型偏差进行校正。终利用该模型优化出打印马氏体钢AF9628的优工艺参数，终获得致密度大于99.25%的实验样件，拉伸强度大于1.4GPa。
要注意的是使用激光熔化金属粉末的3D打印过程中，会形成一定的孔隙，从而导致意外的缺陷。研究人员通过不断的实验来探索哪种激光设置可以防止缺陷发生。
德州A&M大学选择了一个受焊接启发的现有数学模型，以预测在不同的激光速度和功率设置下，单层马氏体钢粉将如何熔化。通过将他们在熔化粉末中观察到的缺陷类型、孔隙数量与模型的预测值进行比较，他们可以略微更改其现有框架，从而改善后续的预测。经过几次这样的迭代之后，如果一组未经测试的新激光设置会导致马氏体钢中的缺陷，那么数学模型框架就可以正确预测此类激光设置结果，而*进行类似实验，此过程较省时。通过结合实验和建模，研究人员开发出一种简单、快速、循序渐进的程序，从而用来确定哪种设置适合马氏体钢的3D打印。

橡胶类材料在3D打印中的应用
    橡胶的种类繁多,不同的橡胶具有不同的属性，而不同橡胶的各种*特属性正好与3D打印的个性化设计思路致，可以赋予3D打印制品*特的性能,因而受到了广泛的关注。3D打印的橡胶类产品主要有消费类电子产品、设备、卫生用品以及汽车内饰、轮胎、垫片、电线、电缆包皮和高压、**高压绝缘材料等。它们主要适用于展览与交流模型、橡胶包裹层和覆膜、柔软触感涂层和方滑表面、 旋钮、把手拉手、把手垫片、封条、橡皮软管、鞋类等。
目前，橡胶类材料在3D打印中应用非常泛，**硅橡胶的使用为普遍，**硅橡胶是指分子主链以Si- 0键为主，侧基为**基团(主要是中基)的一类线形聚合物。 其结构中既含有**基团，又含有无机结构，这种的结构使其成为兼具无机和**的高分性体。近年来,硅橡胶工业迅速发展，为3D打印材料的选择提供了方便。
**硅化合物以及通过它们制得的复合材料品种众多。性能优异的不同**硅复合材料,已经通过3D打印在人们的日常生活中如农业生产、个人护理及日用品、汽车及电子电气工业等不同领域得到了广泛的应用。在3D打印领域,**硅材料因为有其*特的性能,成为器械生产的。**硅材料手感柔软,弹性好，且强度较**乳胶高。
例如在领域里使用的喉罩要求很高，罩体透明便于观察,它必须能很好地插人到人体喉部，从而与口腔组织接触;舒适并能反复使用,保持干净清洁。

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