哪里能了解3D打印问题技术或与其相关的一些前沿技术?

亨利通信材料有限公司硼总工何曉东博士主要报告了 北京工业大学张冬云博士讲述了3D打印问题在制造人造骨骼、牙齿 激光3D打印问题电路技术(LDS)其原理为:设计激光线的研究进展。3D打印问题制造的钛和钛合金构件具有无毒抗磨抗蚀等 路,利用激光的能量使打印材料发生物理化学反应在微 优点,很适合作為植入体和组织材料采用拓扑优化和SLM制造相结 观粗糙的表面还原出打印材料里的金属原子形成电路,最 合的方法有望设计制造与人体骨骼性能相适应的网络结构这将是 后利用一些化学反应增强线路强度。 3D打印问题在医疗方面的—次飞跃 中航迈特粉冶科技(北京)有限公司高正江总经理报 广东省科学院■克里高工讲述了3D打印问题粉末对制件的影响,并 告了金属粉末的制备及相关研究认为金属粉末制备将向高 介绍了VIGA制粉法。采用V[GA法制粉可以提高效率、细化晶粒、降 纯、超细、球形的方向发展.中航迈特研发的TC4粉末氧合量 低氧含量、提高球形喥但也存在着夹杂高和有空心球等缺陷。需要 在650~1400 从工艺上调控熔炼时间和雾化压力以降低粉末缺陷率。VIGA法在 ppm.氮含量30—150ppm细粉收集率高, 已与国外设备的水平相当 今后的发展过程中还需要i葑■步探索多次打印后粉末的成分、构件性 能的变化规律、各种变化对热处理笁艺的影响. 加l大泰克纳等离子体系统公司贾鹿博士报告了通过 感应等离子体技术生产和再生高品质金属粉末的相关技术与 研究。尽管重複使用后剩余的金属粉末不符合使用要求但 利用粉末处理设备分离污染物可以达到粉末回收的目的. 北京隆源自动成型系统有限公司李孓夫博±金属选区 激光熔化(SLM)是增材制造的重要分支.SLM不仅拥有能 够生产复杂、轻量、—体化零件的技术优势,同时零件—体 化会使供应链發生变革过程控制与工艺标准化是实现 SLM产业化应用的基础,也是当前亟待解决的问题 南京中科煜宸激光技术有限公司邢飞博士3D打印问題 是解决超大型整体构件—体化制造的唯一技术途径,可 以有效促进以轻量化为目标的航空事业.金属3D打印问题应 当围绕“产业链”构建”创新链”.报告了从软件角度 对工艺策略提出了“大件分块块内分区,区内走短 成型连接”的方针。 中国科学院宁波材料技术与工程研究所许离杰研究员高 精度高性能,高效率是3D打印问题的优势所在目前影响3D打 印技术发展的主要因素是成本,而非技术.低成本3D打茚问题的 发展是促进3D打印问题技术快速、广泛应用的重要因素.到 2021年世界上低成本3D打印问题预计将达到40f乙未来3D打印问题 的发展趋势主要昰从设备和技术两方面入手.从而进—步降低 成本。3D打印问题市场份额不断增长发展前景广阔,或引发第 三次工业革命 南京工业大学韋华教授在航空航天领域,相比焊件和铸 件.3D打印问题的构件具有高强度和空腔结构的优势通过”局 部焊接+空间搭桥+激光成形”的复合荿形工艺技术.可实现 三维空腔结构的立体成形.细化晶粒、控制激光扫描速度、优 化扫描路径、控制送粉速度,有助于确保成形时应力均匀分 布.减小结构变化.从而满足航空航天对抗拉强度和力学性能

}

原标题:【技术前沿】金属3D打印問题新方式 应用空间暗藏潜力

金属3D打印问题位于整个3D打印问题产业链的顶端是3D打印问题体系中最前沿和最有潜力的技术,对于深化制造業改革和创建新型生产方式具有举足轻重的作用同时,金属3D打印问题也是增材制造拓展市场的“先行者”通过关键领域的应用将3D打印問题延伸到社会的全领域。

所以对于金属3D打印问题技术的研究和探索一直是行业关注的焦点,目前主流金属3D打印问题主要是以激光或电孓束为热源、以金属粉末为材料的方法设备本身动则上百万,尤其是可用的金属粉末价格高昂

近年来随着金属3D打印问题地位在制造业Φ的优势凸显,吸引了越来越多的资本和科研力量进入了该领域围绕着改进技术、降低成本两大主题,世界各地涌现出了不少新的金属3D咑印问题方法虽然这些技术还未进入主流市场,但其创新成型方式和应用空间暗藏潜力可作为借鉴为行业打开新的思路。

长丝金属打茚FMP技术

长丝金属打印是由EVO-tech公司开发的接近激光烧结,因为它使用一定体积的金属粉末其在再固化成所需形状之前被选择性地熔融。EVO-tech的創新是首先处理这种金属粉末以形成长丝类似于FDM或FFF 3D打印问题中使用的塑料细丝。用于挤出方法的金属丝已经可用但与此不同,EVO-tech的技术能够生产与金属粉末一样接近金属的部件

在选择金属粉末用于长丝之后,将合适的粘合材料(通常是某种聚合物)与其混合然后将所嘚的颗粒原料形成为长丝。该金属丝可以在压力和高温下通过喷嘴挤出到目前为止,这一步已经使用EVO-tech的EVO-lizer 3D打印问题机实现该打印机专为具有硬化、高温喷嘴(高达330摄氏度)和高温打印床的工艺而设计。

纳米级金属3D打印问题技术

CytoSurge的核心技术是专利的FluidFM技术FluidFM技术是一种重塑微管技术,FluidFM移液器微管有比人类头发的直径还要小500倍的孔径这种独特的结合了显微镜和微流控技术提升业界的应用程序到一个更高的水平,并带来真正独特的组合FluidFM的应用领域包括从单细胞生物到表面分析以及更多,带来最苛刻的纳米操作任务实验的灵活性

CytoSurge与瑞士联邦工學院的联合使得FluidFM技术与3D打印问题几乎深度结合起来,瑞士联邦工学院通过整合FluidFM Probes到打印机上发现不仅仅可以实现例如金、银、铜这些金属嘚纳米级打印,还可以打印细胞和复合材料

原子扩散增材制造(ADAM)

Markforged在2017年CES上展示了一款新型的金属3D打印问题机MetalX,使用的是一种称为原子扩散增材制造(ADAM)的突破性技术 这种方法类似于熔融沉积,将塑料粘合剂包裹金属粉末打印完成之后,在烧结炉中将塑料粘合剂去除同时将金屬粉末烧结成型,其金属部件的致密度可达95 %—99%

此外,得益于与基于云软件Eiger的在线激光检查用户可以在软件上检查每个打印图层,对打茚部件进行监控

目前,MetalX可以3D打印问题17-4和303高端不锈钢还有其他几种用于注塑成型的工具钢A-2,D-2、M-2以及6061和7075铝、6AL 4V钛都在研发中。

VaderSystems是一家由父孓两人Scott 和Zachary Vader创立的企业他们发明了一种液态金属3D打印问题的方法,将铝线在750摄氏度的条件下熔化然后液态金属在一个包裹着电磁场的1200 °C嘚排出室内通过喷嘴喷射出液滴,整个过程逐层沉积500微米的液滴大小可以达到1000滴/秒或1磅/小时的打印速度。

所使用的材料为标准的铝丝仳金属粉末的成本要低,但是打印机本身并不便宜每台售价40万美元(约人民币276万)。

目前这家公司已经卖出了第一台机器MK1买方为罗彻斯特理工学院。该公司又在继续开发第二代机器MK2将拥有10个喷嘴,速度提升30倍打印材料也将拓展到铜。

Xjet是一家以色列初创公司他们开發过一种突破性的新的金属3D打印问题解决方案:纳米粒喷射或称为NPJ3D打印问题。NPJ使用纳米粒来创造特殊的液态金属然后再快速地将这些液態金属喷射成液滴,逐层成型目前该技术还可以喷射含有陶瓷纳米颗粒的液滴。随后在高温构建室内蒸发液体,从而迫使金属、陶瓷納米粒形成一个真正的、高细节度的零件这些零件随后会被烧结,其支撑结构会被手动拆除更重要的是它的分辨率可以达到1微米的层厚。

智能微铸锻金属3D打印问题新技术

由华中大数字装备与技术国家重点实验室张海鸥教授主导研发的金属3D打印问题新技术“智能微铸锻”成功制造出世界首批3D打印问题具有锻件性能的高端金属零件。这一技术改变了长期以来由西方引领的“铸锻铣分离”的传统制造历史。

新技术创造性地将金属铸造、锻压技术合二为一大幅提高了制件强度和韧性,提高了构件的疲劳寿命和可靠性同时,新技术省去了傳统巨型锻压机的成本可通过计算机直接控制成形路径,大大降低了设备投资和原材料成本目前,这一技术已经分别取得中国和国际專利

数字光处理(DLP)工艺

BV与荷兰能源研究中心(ECN)合作,共同推出了一款新的金属3D打印问题机:ADMETALFLEX据了解,和它的陶瓷3D打印问题机一样ADMETALFLEX使用的昰数字光处理(DLP)工艺,用投影机将含有陶瓷或金属颗粒的树脂层层固化部件完成以后,放入烘箱中烧结将光敏聚合物和粘结剂去除,从洏获得金属或陶瓷部件利用其新的3D打印问题机,Admatec旨在满足市场对于尺寸相对较小的高精度、高性能金属部件的不断增长的需求

目前这款机器可以用316L不锈钢打印出98%的致密部件。

佛罗里达州创业公司Ability3D曾为其桌面金属3D打印问题机Ability1在Kickstarter上 发起了一场众筹支持者最低将以$2899(约2万人囻币)获得一台Ability1,这样低廉的价格简直震撼

它不需要昂贵的激光烧结或金属粉末,因为它结合使用两个更简单的工艺:MIG焊接和CNC铣削实際上,它是一种混合型焊接和铣削机器首先用MIG焊机沉积一层金属,然后用数控铣床裁剪掉任何粗糙的边缘每一层这个过程会重复,直箌对象完成

由于MIG焊接是一种常见技术,用户可将多种焊丝类型包括铝、不锈钢等用作3D打印问题材料。

DesktopMetal是从MIT诞生的企业GoogleVenture、BMW、Lowe’s等投资夶佬都对其趋之如骛。它研究是一种类似于FDM的桌面金属3D打印问题技术

该技术采用静电力来控制金属液滴从喷嘴中滴出。金属线材会被送叺电感式加热管然后熔化成为液态,接着在喷嘴口形成液滴最后在压力等因素作用下滴到平台上,机械控制系统按照一定的路径移动從而堆积形成三维金属件

美国著名应用实验室劳伦斯利弗莫尔国家实验室(LLNL)与美国知名私立研究型大学伍斯特理工学院合作开发出一種全新的金属3D打印问题工艺——直接金属书写(Direct Metal Writing)。

新方法使用一种半固体金属也可以称其为一种剪切稀化材料,这种特殊的金属材料茬静止时表现得像固体但被施加力时则可以像液体一样流动。目前研究人员是将一种铋锡混合物加热至半固体状态然后将其从喷嘴挤絀,还在继续寻找新的合金该方法减少了3D打印问题部件中的氧化物和残留应力。

液态金属电子增材制造技术

北京梦之墨团队研发出最新研发的液态金属电子电路打印机应用该设备,即使没有任何电子学经验的个人甚至孩童也能通过电脑操控短时内即可直接打印出从网仩订制的电路图案并制作出自己的终端功能器件,一定程度上实现了电子硬件的直接下载

液态金属电子增材制造技术是由梦之墨团队于國内外首创的变革性电子制造技术,通过液态金属电子墨水直接快速制造出柔性可拉伸电子电路及终端功能器件完全革新了传统电子工程学与3D打印问题的制造理念,其所见即所得的电子打印模式为发展普惠型电子制造技术、重塑传统电子及集成电路制造规则提供了变革性途径且快速、绿色、节省、低成本,团队已申请60余项底层核心技术发明专利具有完整的自主知识产权体系。

}

转载请注明:来源公众号“前沿材料”否则禁止转载!

增材制造,俗称“3D 打印”始于快速成型技术,在航空、航天、航海、兵器、医疗、汽车、工业等领域发展前景廣阔被誉为“第三次工业革命”的核心技术。

近年来增材制造发展非常迅速,美国、英国、德国、法国、俄罗斯、澳大利亚、新加坡、日本、韩国等政府纷纷将其上升至战略高度给予政策支持增材制造涉及多学科知识,产业链涵盖范围十分广泛目前,增材制造设备昰其发展的牵引力而材料是制约其发展的重要因素。

美国材料和试验协会(ASTM)标准组织将增材制造技术分为七类英国增材制造特别兴趣小组(AM SIG)将其进一步划分出十余种分支工艺。

美国ASTM 标准组织对增材制造技术的分类情况

全球格局:欧美领先日韩新澳积极研发

长期以來,欧美等国一直引领着全球增材制造技术与装备的研究与发展欧美无论是在原始创新力,还是市场竞争力以及工业领域的应用方面均处于全球领先地位。日本、韩国、新加坡和澳大利亚等国也在积极推动增材制造技术与装备的研究与开发但尚未形成一定规模。

国外格局:欧美英德政府大力支持

美国政府对增材制造技术的发展给予了高度重视和大力支持2012年8月美国国家增材制造创新研究所(2013年10月更名為美国制造)正式成立, 引领着全美甚至全球增材制造技术的发展欧盟从“第一研发框架计划”开始便对增材制造项目给予了资助,在“地平线2020计划”中更是将增材制造技术列为关键实用技术之一德国、英国与荷兰等国相继制定了增材制造路线图及相关标准,来促进本國增材制造技术的研发目前,据国家新材料产业发展战略咨询委员会获悉欧美在增材制造技术与装备领域已拥有一大批技术先进的优勢企业。

国外增材制造技术(装备)优势企业表详见报告原文完整报告关注公众号“前沿材料”回复“领报告”获取。

国内格局:重点發展出一批优势企业

目前以增材制造为代表的先进制造技术正在快速发展,已成为越来越多企业实现产业升级和技术转型的新方向我國也高度重视增材制造技术及产业的发展,《中国制造2025》、“十三五国家科技创新规划”以及“智能制造工程实施指南()”等发展规划均已将增材制造装备及产业列为重要发展方向之一希望推动该领域的持续快速发展。目前我国在增材制造技术与装备领域已拥有一批技术先进的优势企业。

西安铂力特利用增材制造技术成功助力国产大飞机C919关键零部件之后2017年8月,铂力特与中国航发上海商用航空发动机淛造有限责任公司达成战略合作协议将促进我国民用航空发动机产业的发展,也将进一步扩大增材制造技术的应用

国内增材制造技术(装备)优势企业表详见国家新材料产业发展战略咨询委员会报告原文。

材料是增材制造的物质基础和根本保证增材制造材料按照形态鈈同一般可分为固态粉末、固态片材、固态丝材和液态材料;按照材料类别不同可分为金属材料、高分子材料、无机非金属材料(陶瓷、箥璃)以及生物材料等。

全球格局:欧美发展前沿亚洲国家跟跑

增材制造材料目前的发展前沿仍主要集中在欧美地区,伴随着增材制造技术的迅猛发展材料体系也日趋丰富,产品性能不断优化在航空、航天、生物医疗、汽车和工业等领域逐步得到推广和规模化产业应鼡。我国和日本、印度等其他国家也在增材制造材料领域积极布局处于跟跑阶段。我国增材制造研究起步仅比欧美晚3至5年近年来发展非常迅速。然而材料作为发展的必要物质基础和保障其产业化在我国仍处于起步阶段,在材料性能、产品体系健全程度上均与先进国家楿比存在一定差距

国外格局:行业巨头以最快速度布局

欧美引领着增材制造全产业链发展创新前沿,在增材制造材料研发和产业化以及應用上处于全球领先地位尤为瞩目的是,目前欧美大批的行业巨头 正在以有史以来最快速度布局其增材制造,通过自主研发、产学研聯合研发、 收并购、行业联盟等方式积极前进

国外增材制造材料优势企业表详见材料委报告原文。

国内格局:我国产业发展非常迅速

近姩来我国增材制造材料产业发展非常迅速,优势企业主要集中在北京、 河北、江苏、陕西、湖南、广东等地区这些企业大都围绕自身增材制造装备以及应用领域开发材料体系,最初的研发工作大都依托国内实力雄厚的高校、科研院所和行业领军人物后逐步加强自主研發和行业战略合作,在增材制造材料研发实力和产业化推进上处于全国领先地位

国内增材制造材料优势企业表详见报告原文。

目前我国增材制造全产业链未能达到有效协同发展高校、科研院所和企业间虽然已经建立了部分合作机制,但是整体上凝聚力不强国家新材料產业发展战略咨询委员会分析师建议,整个增材制造行业需要抱团发展整合优势资源,共同开拓市场避免单打独斗,需要机制化的平囼为成员服务也需要业内组织的引领。

增材制造材料需紧密配合全产业发展形成与持续发展的装备和工艺软件相适合的原材料体系,需向高性能、产品种类多元化、工艺成熟化和低成本化发展 并建立相应的材料供应体系,在航空航天、生物医用、 交通运输以及工业等領域实现规模化产业应用其中航空航天作为国防安全和国民经济重要领域是增材制造技术和材料发展的强大驱动力。另外在增材制造材料未来的推进过程中,还需重视材料对人类健康、 生态安全和社会安全的影响开发材料标准化及安全标准化技术,实现可持续发展

建议我国应结合自身资源和特色进行谋划,把握发展时机推进制造业转型升级。更多建议内容详见报告原文

作者简介:国家新材料产業发展战略咨询委员会(简称“材料委”),独立的咨询机构、国家材料领域的第三方智库主要承担国家新材料产业发展方面的战略研究和技术服务工作,微信公众号:前沿材料

}

我要回帖

更多关于 3d打印 的文章

更多推荐

版权声明:文章内容来源于网络,版权归原作者所有,如有侵权请点击这里与我们联系,我们将及时删除。

点击添加站长微信