目前市场上部分工业零部件结构复杂,精度要求高,传统技术难以制造,采用激光3D打印加工,其产品材料性能、结构性能、一体成型效果显著**传统制造技术。3D打印机技术的兴起已经吹响了“*三次工业革命”的号角,3D打印技术已经逐步的应用到工业领域,通过3D打印可以快速而精密地制造出任意复杂形状的产品、模具、模型,并且在研发成本、速度和度上都要比传统制造好很多。
3D打印技术正在颠覆传统制造业,未来3D打印技术会在制造业有较大的用武之地。凭借较快的设计周期,以快于竞争对手的速度进入市场。在短短数小时内完成从设计到原型制作,而不是几天。通过快速原型修改,迅速实现产品改进。在内部完成所有工作,缩短交付时间,减少知识产权被侵犯的风险。然后,抢在竞争对手弄相之前将经过测试和验证的产品投入市场。
由3D打印机制作的成品可塑性非常强,且精度较高,几乎任何复杂的结构都可以轻松打印出来,于是许多建筑设计师将该技术用于建筑与**布局模型、工业设计的快速成型。以往建筑设计师制作模型和3D效果图都是手勾草图,现在,3D打印提供了一种与传统的3D效果图、建筑模型等建筑造型表现方式不同的、全新的操作模式,它将让模型作为矫正设计的手段这一初衷获得。
整个建筑模型制造过程分为三个阶段:拍照、建模、打印。这种操作方式比用软件画图、按照图纸仿形雕刻较、较快捷。虽然在短期内3D打印技术不可能完全替代传统建筑方式。一种较大的可能是新技术与传统工艺互为补充,在钢筋混凝土结构的基础上结合3D打印技术,建造一些科幻建筑、概念建筑等。但在设计体系、模型制作、钢筋混凝土很难塑造的个性的效果方面,3D打印却能发挥**的作用。
金属3D打印技术能够制造复杂的功能集成零部件,这一优势在铜金属制造领域也同样能够得到体现,比如说在铜电感线圈制造领域,金属3D打印技术就可以用于替代传统制造工艺,直接制造复杂电感线圈, 避免对于组装的需求和因焊接带来的不足。关于铜的3D打印技术呈现出越来越经济多样的发展态势,Markforged推出了其金属X打印机适用的材料-铜,本期进一步来了解Markforged解决方案的几大特点。
使用Markforged铜材料进行3D打印与其他材料打印是一样的过程,在Metal X系统上使用现有的硬件和软件系统进行打印工作。在基于云的切片软件Eiger的材料下拉菜单中选择“铜”,然后立即开始打印,目前在Metal X上切换材料大约需要10分钟。
Metal X利用熔丝制造(FFF)技术,使得3D打印铜变得简单。铜金属粉末与粘结剂混合加工成长丝,3D打印完成后,用户清洗零件脱蜡,然后将零件装入熔炉中,熔炉去除残留的粘结剂,然后将粉末烧结成终的全金属零件。
时尚界给人的印象是创新,另类,抽象,但时尚也是应用3D打印机的**。设计师想要创造出令人惊叹的珠宝,可以利用3D打印机轻松实现。像阿迪达斯或耐克这样的大型企业也发现了3D打印机的优势。首先,3D扫描可以使鞋子与用户匹配,提供**的行走舒适感。3D打印使设计师能够为鞋子创造新的结构,特别是用于鞋底的生产,为他们的顾客提供穿着鞋子的舒适性。
由于新的设计自由度,借助3D建模,可以查看零件内部并根据需要进行调整。例如,添加晶格结构以使零件轻量化。制造技术让生产不再是满足工业要求的零件的限制。比如现实中使用3D技术重建1957年的经典XKSS模型,大众汽车集团的3D打印工具和备件,以及福特的全功能3D打印制动器等。
3D打印技术可以灵活调整机械部件的内部,比如不需要生产完全填充的部件,而是将部件内部打印成网格结构。这样可以减轻零件的重量,降低生产成本。当然,航空航天使用3D打印机的另一个优点是,3D打印机为提供了高度的零件,这对于乘客和货物的安全至关重要。
领域一直在使用3D打印机,比如我们以前讲到的3D打印皮肤组织或等。牙医使用3D打印技术,可以获取患者下颌的图像,还可以生成3D打印牙套,矫正器,植入物,假牙和牙冠。3D打印机在行业中是有益的,因为它可以大规模定制,甚至可以快速生产出符合我们需求的产品。通过对患者颌骨进行3D扫描,软件可以地设计所需内容,贴合,然后3D打印机将立即生成该部件,使用生物或人体安全材料制作,以确保患者的健康和安全。
模具对于生产力有着很大的提高,许多批量生产的产品还是使用大量模具进行制造加工。同是,对于制作个性化有设计感产品时有时也需要要模具的,例如饼干制造,糕点烘焙行业。因此,可见模具在我们生活中还是扮演着十分重要的角色。
然而,3D打印技术虽提倡定制化生产,却也带给了模具生产一条新的思路。通过3D打印的模具,或许具有*到的设计优势、有定制化不同的生产优势,或许能给模具的功能带来不同的提升。总而言之,目前已经有不同的领域,包括工业制造、生活制造、制造上多个领域都已经有了3D打印制造模具的经典案例了。
热冲压模具需要冷却液通道,以确保使退火金属板材的温度快速降低至200摄氏度以下。在以往,通常需要采用在模具中直接钻孔的方式制成冷却液通道,因此,几乎不可能在表面上产生连续位置,对于复杂形状的模具则较是如此。而现在,借助3D打印技术,舒勒公司正在制造使通道符合较完近净形的原型模具。因此可确保组件的所有部位能以同等速度快速冷却,从而实现较好的零部件特性。
3D打印的组合模在高达95%的程度上具有与实际模具相同的机械性能和技术特性。
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