应用-3D打印技术参考-(第130页)    

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  • 从制造特点和产品周期分析3D打印相对于传统制造的意义

    从制造特点和产品周期分析3D打印相对于传统制造的意义

    尽管3D打印技术市场份额在持续增长,但当前技术上仍存在很多无法超越的局限性。在美国,3D打印枪支可能正在走向合法化3D打印已经被用于大规模生产。波音公司已在16种不同的商用和军用飞机上使用了200多种、2万多个3D打印的飞机零部件;空客每个月正在对超过30吨的零件进行3D打印;GE计划在3年内累计打印2万个LEAP喷气发动机所需的燃料喷嘴。Stratasys则推出了专为持续生产而设计的创新性多单元增材制造平台,这可以推动3D打印实现更大批量生产。Stratasys Continuous Build 3D Demonstrator为连续生产零件而设计,平台由一个模块化单元和多个 3D 打印子单元组成,并由基于云的中央架构驱动3D打印在汽车、航空航天、医疗甚至电子和游戏领域引起了风暴,但我们已经认可3D打印并不会对传统制造带来威胁,更不会取代传统制造业这一现实,它是现代制造手段的必要补充,起到的是锦上添花的作用。3D打印只是一种制造手段汽车无疑是由多种金属材料制造而成,在制造过程中通常会用到铣削和折弯设备,似乎这样的生产步骤才符合传统,在不断循规蹈矩的生产中,制造商可能要面临销量不断增长而生产速度滞后的问题,此时按时完成订单比减轻重量和降低成本要来的优先。假设通过热固工艺进行塑料成型需要5分钟,而每年需要制造20万个零件,此时就不能单一的使用热固工艺,因为每年只有10万个5分钟。具备热塑性的材料适合于大批量生产,能够在不到1分钟内完成成型,为提高效率,要考虑制造工艺也要考虑材料。3D打印快速制造3D打印可以打印复杂零件,并且在过去的几年中可打印的材料得到了极大扩展。然而,当需求达到数十万个零件时,更快的打印工艺往往能取得最终成功。近几年来在3D打印圈儿里面备受关注的技术便是Carbon的CLIP技术以及惠普MJF技术,前者将打印速度在同类型产品中提升了25-100倍,性能优异,众所周知的便是阿迪达斯用它来制作运动鞋鞋底;而惠普MJF技术则将同类型工艺打印速度提升10倍,打印的产品具有优异的性能和精度。惠普MJF工艺打印的具有内置铰链的功能夹子技术的突破无疑是伟大的,而且通过分析也发现更快的打印速度确实可以降低成本,但是如果要求3D打印像注射成型那样在1分钟内制造产品,3D打印则根本做不到。3D打印还是去干它应该干的事情:● 制造成本高昂:如果零件本身是较为复杂的几何形状或高昂的固定成本导致价格居高不下,又或者产品的批量较小,3D打印会是更具成本效益的方法。● 生产周期冗长:如果由于零件本身的生产时间造成高昂的停机成本,3D打印不失为一种不错的解决方案。● 库存成本高昂:3D打印可以按需生产,降低库存成本。● 供应商单一:如果零件可以通过3D打印来制造,则无需与任何供应商周旋。● 远距离交付:当地域限制给零件交付带来困扰时,同地域内的3D打印则完全可以解决这一问题。● 进/出口成本高昂:现场3D打印生产同样也能消除原本高昂的进/出口成本。● 功能改进:3D打印能够通过重新设计零件来提升性能,由此将收获更多的利润及市场份额。亚马逊3D打印在线服务同时,麦肯锡也明确指出,3D打印会在五个方面产生颠覆性影响:● 加快产品开发;● 产生新的制造战略和工艺流程;● 利润来源转移;● 新功能;● 竞争方式转变。3D打印无疑为那些通过缩短产品上市周期而获得竞争优势的企业,争取了更多在更新换代过程中的“时间”,这些优势同样也在渗透并影响终端用户的产品。通常,小批量、高价值、高复杂度的零件可能具备一定的优势,而对于耗费高劳动力成本的零件,3D打印可以减少或消除装配时间,并使构建过程自动化,从而减少整体成本。这些新功能可以用来改进零件的性能从而提升其价值。在Formlabs的一个案例中,3D打印降低了40%的零件总体成本。全球最大的直升机制造商贝尔直升机 (Bell Helicopter)借助3D 打印技术改进了零件 内部整体的气流影响,并且能将零件的编号直接打印 上去。这在滚塑成形工艺里是无法实现3D打印另一重要应用便是在不增加成本的前提下实现产品的个性化定制,这当然也受到第三方需求的驱动。这一功能的实现无疑能够为公司带来收入的新增长点,同时也能减缓市场波动、季节性因素等造成的负面影响。在很多情况下,添加必要的安全警示,零件编号,在零件上附以标签说明的方式给出加工指令都能提供更多的工作便利。个性化定制的眼镜框3D打印所能提供的新功能也为设计提供了全新思路。由于传统铸锭加工或铸造技术的限制,零件形状比较单一,而3D打印则能在塑形方面一展所长。工程师需要以创造性的思维解锁3D打印技术的这些优势,譬如多个部件可以集成为一个,内部结构可以是复杂的几何形状等。传统工艺生产液压模块效率低下,雷尼绍对路虎赛车上的液压零件进行了优化,采用3D打印制造实现了减重60%、整体性能提升20%的效果3D打印的优势都将在带来新盈利点的同时降低成本,缩短上市时间,承担模具和制造工具的双重角色,甚至可以直接生产功能件。麦肯锡还指出,3D打印技术的渗透可以满足高度专门化的市场需求、零部件定制、快速交付或者一些深入的应用。今后,不少企业的竞争优势也将从先前以低成本、大批量的模式转向更注重价值链领域的方向发展。在这种情况下,3D打印技术将为需要在数秒内生产一个零件的需求提供支持,并将在应用领域遍地开花,但需要明确的是,从现在开始就应当重视3D打印的作用,也不可妄谈替代传统制造。欢迎转发延伸阅读:看波音如何在集成机械设计中应用增材制造空客为未来航班生成仿生设计3D打印复杂钛合金镶件:挑战传统加工手段地位长按添加订阅Share the World's 3D Printing Technology点赞! 原文始发于微信公众号(3D打印技术参考):从制造特点和产品周期分析3D打印相对于传统制造的意义
  • 在使用3D打印的情况下如何进一步降低成本

    在使用3D打印的情况下如何进一步降低成本

    3D打印可以通过加速生产、减少模具投入、优化工作流程以及减少材料浪费来降低成本,然而3D打印对成本降低的帮助不仅体现在这些场面上的问题,还在于一些精确的细节处理上。当前,3D打印已经远远超越快速制作原型的范畴,其产品可以用作工具,也可以功能件使用,该技术即将或已经在当下的制造领域占据一席之地。● 由美国洛克希德•马丁和NASA共同建造的朱诺飞船搭载有十几个3D打印的波导支架,目前已在Jupiter轨道上完成任务。●雷神公司将3D打印用于制造火箭发动机、导弹控制部件,制作时间由几天缩短为几个小时。●波音公司在2016年采用3D打印制造了777飞机的夹具,是迄今为止最大的3D打印产品,创造了世界纪录,将制造时间缩短了数周。●中国的应用也肯定很多,铂力特夜以继日的开工便是实例,只是太过神秘。3D打印用于制造的零件功能更多、重量和成本更低、制造周期更短。然而要保证3D打印产品的功能性,有些细节需要注意。1. 设计优化3D打印零件的设计在遵循特定的增材制造原则之外,还应当遵循许多与注塑成型相同的规则,例如在相邻表面之间使用渐变过渡,消除横截面和零件体积的巨大差异;避免在成品工件上产生残余应力的尖角;薄壁不可以太高;零件表面尽量平整,模型精度太低,容易出现“阶梯”表面。空客公司仿生设计摩托车主体结构2. 突破传统制造思维3D打印的优势之一便是可以创建复杂形状,如蜂窝以及复杂矩阵,这些结构采用传统制造手段往往无法加工。然而使用3D打印,只要结构可以更轻、更坚固,就无需考虑太多加工的限制。在传统制造中,在固体块状材料上钻孔会增加零件加工成本并产生浪费,采用3D打印则意味着可以使用更少的材料并能减少加工时间。而且采用3D打印来加工的零件并非全都需要是圆形,椭圆形、六角形或其他自由形式的孔形状也将适合部件设计,而且这些形状更易于打印。LEAP喷气发动机包含多种创新3D打印组件3. 考虑设计周期中的后续步骤3D打印虽然提供了极大的设计灵活性,但如果不是像GE那样批量打印最终零部件,最终还是要转到铸造或机械加工,这也就意味着在进行零件设计时应当考虑采用传统手段能否制造。这就是为什么在设计早期要执行可制造性(DFM)分析的重要原因,要确保零件在整个生命周期内实现经济高效的生产。4. 减少后处理操作使用SLS生产的塑料零件在构建过程中不需要支撑,后处理通常仅限于喷砂、喷漆、铰孔、攻丝以及一些关键特征的加工。而SLM金属打印技术则往往需要大量支撑结构来防止零件变形。这一点和SLA类似,但是光固化技术的支撑可以轻松去除,采用砂纸就可以磨平零件表面,金属打印的支撑结构去除困难,需要繁琐的后续加工,这无疑会增加制造成本。因此在零件设计端就应该考虑如何减少打印时的支撑。3D打印的游艇空调格栅,制造过程无需其他工具5. 使用恰当的加工余量3D打印零件在设计时加工余量是较为被容易忽视的一环,设计师往往不了解打印技术,尤其是当使用金属打印技术时,在支撑处没有增加加工余量,导致后处理过量,零件无法使用;也有可能是工程师在客户的零件上独立进行余量设计时增加过多,后处理过程中不得不进行二次加工来去除过量的尺寸,这同时也增加了成本。零件的设计应当最大限度的减少后期加工步骤,从而降低成本、缩短交付时间。后处理6. 从制造全局出发3D打印在前期可能会花费比较大,但不能仅仅看到眼前这点花费,因为3D打印在减少零件数量、保持结构完整性、减少重量以及降低综合成本方面潜力巨大,同时复杂性的结构制造优势也非传统加工手段可比拟。此外,3D打印制造不需要任何固定装置、模具以及其他类型的工具,从而消除了可能与单个零件无直接关联的成本。仅仅专注于零件价格,而不是产品的功能和整个制造全局,可能仍然会局限于过去的设计和产品中,无法突破,从而丧失降低整体制造成本的机会。欢迎转发延伸阅读:看波音如何在集成机械设计中应用增材制造空客为未来航班生成仿生设计3D打印复杂钛合金镶件:挑战传统加工手段地位采用点阵结构替代支撑实现轻量化和高强设计长按添加订阅Share the World's 3D Printing Technology点赞! 原文始发于微信公众号(3D打印技术参考):在使用3D打印的情况下如何进一步降低成本
  • 看波音如何在集成机械设计中应用增材制造

    看波音如何在集成机械设计中应用增材制造

    波音公司将增材制造技术应用于CST-100新型载人宇宙飞船的制造,以减少重量,节约成本和缩短交货时间。该团队因此获得美国宇航局太空飞行意识奖。CST-100新型载人宇宙飞船卫星设计具有极端质量临界、多功能结构、低产量、低占空比、高可靠性和快速市场化的特点。基于此,在航天器和卫星平台建设中,增材制造可实现高效设计流程,并能提供以往无法实现的设计解决方案的特点,为飞行器产品的设计和分析开辟了一个新途径。通过拓扑优化设计轻量化航天器结构通过702SP卫星开发计划,波音公司改变了其工程运行模式。技术团队建立了一种集成设计方法,所有机械元件都在一个技术领导下整合。首席工程师负责平台机械架构、负载路径、子系统集成、新材料开发以及负载开发、设计和制造的协同执行。首席工程师还负责各个分支的所有预算,不仅对设计负责,还对平台机械子系统的可制造性和测试负责。该模式的主要部分是主动使用增材制造,这使得“自由设计”成为可能。如今可以借助增材制造实现曾经无法加工的设计。这种新的制造方式使工程师采用新的思维模式进行思考,并在结构解决方案的开发中发挥创意。波音团队的成功取决于多个因素,包括拥有设计、应力分析、材料和制造工程经验的多技能团队,以及从概念到产品发布的完整所有权。增材制造的系统方法波音在航空航天领域使用增材制造的第一个重要应用是SES-15航天器。该团队确定了几个可行范围,包括在最低点表面安装光学平台的新设计。该架构需要一种系统解决方案,不仅适合使用增材制造,而且还要体现增材制造的部件在集成组件中的作用方式。仅靠增材制造无法产生显著的技术优势。但当增材制造与新的复合材料及粘合材料一起使用时,便产生出了轻质、低成本和热稳定性好的结构件。SES-15项目用于建立验收测试系统,该系统现已应用于波音空间和导弹系统中所有3D打印的飞行硬件。SES-15卫星带有3D打印部件随着增材制造技术的部署,波音已经开始收集关于制造成本和制造周期的数据,这些数据将在未来帮助决策。走向主流波音公司已经不仅仅将增材制造用于卫星和航天器制造,同时该技术也正应用于导弹、直升机和飞机。仅在太空系统中,一支小型、多技能的团队正在为飞行计划提供近1,000个增材制造的零件。随着增材制造成为主流制造技术,可以通过设计实现集成机械系统的可制造性改进和成本降低。如果没有充分理解和重新设计整个系统,就不可能优化增材制造组件。增材制造项目最有效的未来状态将是基于机械系统工程和集成设计的附加生态系统,这将由多技能工程师构成,他们在设计、应力分析、材料、制造和负载方面拥有丰富的知识,可为产品在生命周期内开发创新且经济高效的解决方案。 欢迎转发延伸阅读:空客为未来航班生成仿生设计3D打印复杂钛合金镶件:挑战传统加工手段地位采用点阵结构替代支撑实现轻量化和高强设计发动机制造:雄起的中国航空空间发射系统中3D打印技术的应用价值长按添加订阅Share the World's 3D Printing Technology 原文始发于微信公众号(3D打印技术参考):看波音如何在集成机械设计中应用增材制造
  • 空客为未来航班生成仿生设计

    空客为未来航班生成仿生设计

    想象一下,你正在飞往度假胜地的航班上,为了避免突然出现的湍流,飞机的机翼改变了形状;或者飞机在中途被撞击,撞击孔在你眼前慢慢自动密封;又或者飞机机体变成透明,你可以看到周围的一切风景。。。这是2011年空客推出的空中客车概念舱愿景,听起来充满漫威色彩,但这一切随着科技的发展,都在慢慢变成现实。空客与纽约建筑公司The Living、Autodesk和APWorks合作开发了世界上最大的金属3D打印飞机部件—仿生隔断。该隔断是将机组人员与乘客隔开的纤细而重要的隔墙,急救担架固定位置以及乘务员座椅折叠固定位置均集成其间,结构复杂、功能多样,制造过程充满挑战。隔断结构仿生设计设计人员针对隔断的结构进行了仿生设计,并采用先进材料进行金属3D打印,与传统隔板相比重量减轻45%,而且强度和功能更加强大。减轻的重量可以节省燃料并能减少每年超过100万吨的碳排放量。仿生隔断结构隔断结构的设计模拟细胞和骨骼生长,将所有接口点连接到飞机的主要结构,各个分区内结构互相连接,并通过计算机来测试这些基于生物学的设计,最终创建出独特的结构。设计团队最初目标是减轻30%的重量并保证性能,通过使用仿生设计,重量减轻达到45%。仿生设计在减重的设计中需要设置强度约束,设计团队通过软件模拟获得了隔断结构10,000多个设计排列,并依靠大数据分析来减少设计迭代的次数,最终确定具有最佳性能的结构。设计迭代在决定制造之后,空客公司使用三种不同的3D打印系统完成制造: Concept Laser M2,EOS M290和EOS M400(用于非常大的部件)。工作人员将整个隔离结构分成多个组件,按照组件大小选择合适成型空间的打印机,然后同时生产。创建一个完整的隔断至少打印七个批次。3D打印组件整个结构被分成116个组件,所有组件都有连接器,最终拼接完成之后工作人员对其轻盈的重量和坚固的强度印象深刻。该项目的负责人指出,过去的隔离结构几乎不可能实现减重,而今天通过仿生设计和3D打印可以轻松给部件减重。当前的金属打印机还只能打印小型的飞机部件,更大的成型空间意味着可以打印更大的部件。空客的目标是借助仿生设计实现驾驶舱甚至整架飞机的3D打印,就现在技术日新月异的程度,未来也未必不可能实现。虽然设备、材料、工艺组成了3D打印的三要素,但诸多案例说明,设计将是未来3D打印技术的关键。 欢迎转发延伸阅读:采用点阵结构替代支撑实现轻量化和高强设计3D打印复杂钛合金镶件:挑战传统加工手段地位长按添加订阅Share the World's 3D Printing Technology 原文始发于微信公众号(3D打印技术参考):空客为未来航班生成仿生设计
  • 3D打印复杂钛合金镶件:挑战传统加工手段地位

    3D打印复杂钛合金镶件:挑战传统加工手段地位

    从过往的案例我们可以看出,materialise几乎渗透进入各种应用领域,不断挑战传统加工手段的地位,不断开拓3D打印在传统制造业中的深刻应用,航空航天领域便是其中之一。航天发射过程中,将每公斤物品送入卫星轨道的费用约为20,000美元,节省每一克都有助于提高空间探索的效率。Materialise与全球数字服务厂商Atos的工程部门共同合作,重新开发了一个广泛应用于卫星的钛合金镶件。在设计或制造航天器部件时,最大的挑战就是在不牺牲部件强度或性能的前提下优化重量。钛合金镶件广泛用于航空航天领域,在卫星等结构中用于传递高机械载荷。凭借精巧的优化设计并通过金属3D打印,新型钛合金镶件重量仅为原来的三分之一,性能也得到了改进。镶件置入夹层板结构钛合金镶件通常用来将其他设备与卫星连接起来,这样的镶件承受很高的负载,需要提升起又大又重的结构。这意味着它们必须具备很高的强度重量比,具有很高的强度和刚性,同时重量又必须非常轻。这些镶件被置入在航空航天结构中很常见的复合结构夹层板里,通过与夹层板的结合将载荷转移。传统镶件通常采用铝合金或钛合金通过机加工制造,其砖块形状的内部完全是实体,质量很高。除了材料的高成本之外,重型部件还会增加每次发射时航天器的运营成本。金属3D打印为航天结构件减重提供了契机。利用3D打印优化设计工程师面临着改变传统思维的挑战。这个设计旨在满足从概念阶段到制造阶段的所有要求。Atos依靠在航空航天工程和结构仿真方面的专业知识,从内到外设计了这个新型部件,提高了其整体性能。通过3D打印,物体的内部空间可以采用中空或轻量化结构设计。Materialise和Atos的工程师从减少部件内部的材料使用量入手,研发团队采用拓扑优化和晶格结构设计等先进技术,将镶件质量从1454克减少到500克。除了减轻重量外,团队还解决了原始设计中的热弹性应力问题。由于这些镶件在碳纤维增强聚合物夹板固化过程中已经被安装,因此会受到热弹性应力。优化设计降低了这些应力带来的影响并改善了载荷分布,延长了镶件的使用寿命。镶件横截面展示了内部的轻量化结构不莱梅Materialise金属3D打印工厂负责制作了新设计的两个钛合金(TiAl6V4)镶件。金属3D 打印已经证明其在航空领域的巨大潜力,之前没有任何手段可以达到如此之快的交付时间。Atos西班牙机械工程总监这样评价:“减轻重量将有助于提高卫星设备的有效载荷,并大量节省每次的发射成本。正是由于在如此短的时间内,在金属增材制造领域创造出这种高度复杂的产品,使得Atos和Materialise成为金属3D打印解决方案供应商中的佼佼者。”从过往的案例我们可以看出,materialise几乎渗透进入各种应用领域,不断挑战传统加工手段的地位,不断开拓3D打印在传统制造业中的深刻应用,推进变革,推动3D打印的发展。到目前看来,materialise只有一个。欢迎转发延伸阅读:采用点阵结构替代支撑实现轻量化和高强设计3D打印磁性活化材料—赋予材料生命力粉末一致性对3D打印的意义Materialise e-stage有多逆天长按添加订阅Share the World's 3D Printing Technology未来,设计会更加重要! 原文始发于微信公众号(3D打印技术参考):3D打印复杂钛合金镶件:挑战传统加工手段地位
  • 采用点阵结构替代支撑实现轻量化和高强设计

    采用点阵结构替代支撑实现轻量化和高强设计

    在金属打印过程中,支撑能够起到导热和防止应力变形的作用,但支撑的存在也给后处理带来了诸多不便。镂空支撑的出现大大减轻了支撑的去除难度,同时有利于节省材料。拓补优化是实现零部件减重的重要手段,伴随结构优化的进行,零部件会出现大量的镂空结构,在SLM打印过程中不得不添加支撑以实现顺利制作。在Materialise的众多案例中,有一项是采用点阵结构来取代支撑实现轻量化和高强设计的应用。案例一:减重63%的钛合金航天部件GE Aviation 用3D打印制造了著名的一体化燃油喷嘴。他们是众多了解3D打印技术能对航空航天业产生巨大影响的公司之一。这不仅体现在供应链方面,也体现在减重方面,飞机更轻可以节省更多的燃料。使用与模拟和分析软件完全兼容的Materialise软件,用户可以制造出重量轻且强度高的工业金属部件。该部件在GE位于不莱梅的金属打印中心采用钛合金3D打印。与传统技术制造的部件相比,重量减轻了63%。如何制造高强度轻量化部件为了减少支架和支撑结构的重量,Materialise团队使用设计优化软件3-matic来检测哪些区域可以用蜂窝结构来替换,这些区域可以减少材料使用,同时能够保证所需的强度。然后团队确定了结构单元的大小和位置,并重新设计了部件以确保其可以实现打印。应用团队根据应力和可打印性修改了光束直径,并测试了最终设计中的应力积累,检查是否需要拓扑优化。经过多次仿真迭代后,支架重量减少了63%。最终结果●原本成为损耗的支撑被功能性的轻量化结构所取代●减少了后处理的工作量●材料使用量减少63%●由于减少了材料使用,并扩大了支撑面积,从而减少了热应力凭借3-matic与有限元分析软件之间无缝衔接,金属部件的强度和可打印性才得以保证。如此显著的减重可以大大减少飞机的燃料消耗和碳排放。案例二:气流冷却器在使用通风机产生气流时,由于产生的是层流,通风机的叶片会阻断一部分气流,导致效率降低。这个气流冷却器内部独特的鳍片设计有助于形成湍流,增加气流的流速。气流冷却器的外部是适合3D打印制造的随型冷却水道,起到最佳的降温效果。较低的表面温度有助于内部热空气向外扩散,获得与鳍片更大的接触面积,从而形成更大的湍流。鳍片中的点阵结构避免了对支撑结构的需求,既轻便又坚固。 设计时还做了精心考量,尽可能避免粉末被卡在部件内部。End无论是减重,还是可打印性,甚至如何提高性能,避免制造缺陷,设计将成为3D打印制造整个链条中极为重要的一环。欢迎转发延伸阅读:Materialise e-stage有多逆天3D打印光致变色材料(含配方)3D打印磁性活化材料—赋予材料生命力粉末一致性对3D打印的意义长按添加订阅Share the World's 3D Printing Technology点赞! 原文始发于微信公众号(3D打印技术参考):采用点阵结构替代支撑实现轻量化和高强设计
  • 奥迪2002年即购买了第一台Stratasys FDM 3D打印机

    奥迪2002年即购买了第一台Stratasys FDM 3D打印机

    3D打印技术参考上期文章介绍了国外企业对3D打印技术的应用的主要类型,其中前三位为原型制造、直接生产和概念设计,这些应用极大促进了汽车产业的研发和生产速度。本期文章介绍奥迪汽车对于3D打印技术的应用情况。原型和概念设计原型制造是汽车客户最重要的购买动因,在汽车开发和概念设计阶段,必须遵守最高的质量标准。从车轮罩、车门把手到散热器格栅,车辆的大部分零部件均在此阶段进行原型设计。原型必须具有精确的几何形状,要有真实的颜色和透明度。在采用3D打印之前,制造商多是采用模制和铣削来创建原型,费时费力,而且很多形状无法实现。3D打印通风格栅奥迪采用3D打印加快尾灯原型设计2002年奥迪即已购买了第一台Stratasys FDM 3D打印机,现在拥有10台可运行设备 - 包括Stratasys FDM和PolyJet型号。奥迪表示,其研发团队采用3D打印可实现全彩色、多材料打印,对于很多部件的原型制造时间可以缩短到一半,原来需要组装的零部件现在可以集成式制造,明显加快了设计验证过程。而且,PolyJet技术基于喷射的原理对于原型制造具有明显的优势,无论纹理还是颜色的实现均不是其他技术所能比拟。直接零件生产奥迪与SLM Solutions合作,改进了旗下顶级汽车发动机W12系列的性能,利用金属3D打印技术制作W12引擎的特殊零部件,用于高端的奥迪A8汽车。奥迪W12发动机的金属打印水连接器SLM相比传统制造更适用于原型和零部件的组件设计和改进,而3D打印组件的负载能力与传统制造的零部件相当。由于材料种类非常丰富,像活塞这样的高度受力部件也可以使用3D打印制造而直接使用。奥迪表示,3D打印最大优点是实现了高度复杂组件的一体制造,这些组件要么无法用传统的制造工艺生产,要么成本很高。根据经验,小而复杂的组件最适合3D打印制造,并且成本更低。与此同时,3D打印可以及时用于备件生产,而无需存储大量零件。辅助工具如果说直接零件制造类似人体植入物,那么定位辅助工具就是手术导板。横梁支柱在奥迪R8 Spyder中承担车辆所需的刚度,在组装期间,员工必须将支柱放置在汽车的精确高度上,以便与座椅之间保持理想间隙尺寸。为了完美组装横梁支柱,研发人员采用3D打印开发了定位辅助工具来精确定位位置。辅助工具用于横梁支柱定位除了定位辅助工具,奥迪还开发了安装辅助工具以及安全辅助工具,这些工具的使用可以保护汽车在装配过程中免受可能的损坏,同时也能保证操作人员的安全。安装辅助工具确保棘轮开关朝一个方向推动3D打印矫形器保护焊机员工不会因过度用手而产生危险将增材制造融入汽车制造奥迪模具制造部门正努力将3D打印融入到汽车制造中,在此我们看到的是模具部门正在促进这件事,他们借助3D打印技术制造了1:2的比例的Type C赛车的复制品。相较原型车而言,尽管这个模型尺寸上是缩小了一半,但是仍然能够坐下一名司机,而且模型中的所有金属部件都是3D打印而成。3D打印1:2的比例Type C赛车这辆3D打印的模型赛车可以看做奥迪对3D打印技术的一项测试。虽然这种复制品本身并不适合在公路上行驶,但是可以借此研究如何进一步使用金属3D打印制造更精确更复杂的零部件,同时奥迪也可借此与大众集团的其它成员构建一种“重要的协同配合”关系。据了解,在大众集团下属分布在9个国家的14个模具制造单位中,有多家单位正计划集中他们的资源推进3D打印技术在整个大众集团中的应用。欢迎转发延伸阅读:增材制造如何重塑汽车产业汽车零部件增材制造工艺链详细探讨案例探究:3D打印提升汽车性能 加速设计迭代2018国外企业对3D打印的使用状态及对国内的启示长按添加订阅Share the World's 3D Printing Technology点赞! 原文始发于微信公众号(3D打印技术参考):奥迪2002年即购买了第一台Stratasys FDM 3D打印机
  • 2018国外企业对3D打印的使用状态及对国内的启示

    2018国外企业对3D打印的使用状态及对国内的启示

    印象中我们一直觉得国外3D打印产业发展的好,国内较差,上一期以江管理咨询的文章看得人直接伤了心,可是也就是在一次次的对比和批判中,行业的发展才能慢慢回归理性,中国的企业方能摸索出本国3D打印发展的路子。近日,国外研究机构对1000多家用户进行了调查,研究他们为何使用和如何使用3D打印,企业如何看待技术的发展,分析投资和回报率,最终验证3D打印是否具有竞争优势。近一半受访者预测将获得更高的投资回报对于使用3D打印的公司,46%的受访者认为今年的投资回报率会更高,49%的受访者认为回报率会与去年持平,这表明投资增材制造对企业有积极的影响。同时,随着时间推移,统计数据的稳定也说明企业认可对于3D打印的投资。越来越多的竞争对手开始使用3D打印随着3D打印在越来越多不同行业中的应用,保持竞争力变得越来越重要。很多受访者表示其竞争对手也在使用3D打印,这一数据2017是59%,2018年则增长至74%。这也再次说明越来越多的公司开始使用3D打印,这一技术正在变得普通和常见。企业对3D打印的投资加大2018年,国外企业对3D打印的使用更加有信心,38%的受访企业今年在3D打印方面的投资在1000-10000美元,12%的用户则超过10万美元,去年这一数据仅为4%。而70%的企业已经增加了在3D打印方面的费用。与去年的结果相比,投资的加大显示出企业对3D打印的使用更有信心。3D打印能够制造复杂几何形状,缩短交货时间并降低成本国外企业在使用3D打印方面与当前国内状况有些不同,国内很多是因为好奇、新鲜,用起来的很少,国外则是实用,而且各家应用的兴趣点也不同。48%的企业看重复杂几何形状的塑造,39%的企业注重交货时间,而30%的企业认可3D打印对于制造成本的降低。这些数字表明,企业已经明确3D打印可以减少生产时间,能够创建传统方式无法生产的设计,同时也无需昂贵的模具。这也预示着未来3D打印将会成为企业不可或缺的制造手段。3D打印的应用类型根据调查,企业确实认可也在使用3D打印,那么企业是如何精确应用的呢?2018年的统计结果表明,55%的企业采用3D打印进行原型制作,43%的企业将其用于直接生产,概念设计则占到41%。当然,企业对3D打印的应用不会仅仅用来做一项业务,应用之间会存在重叠。与2017年相比,这些增长的数据表明企业正在更多的拓展和加深对这一技术的使用。企业认可3D打印具有竞争优势许多企业将3D打印视为一种更具竞争力的生产方式,而且调查分析也发现,93%的用户认为3D打印具有竞争优势。虽然相比去年90%的认可度只有略微的差异,但对于将自己与竞争对手区分开来却存在重要区别。国内企业须转变大家都已经知道,国家已经开始从普通制造向高端制造转变,很多企业改革的压力很大,仍徘徊不前就真的可能会被竞争对手抢了先机。传统企业不应等着3D打印找上门,更应该主动寻求技术突破,不能只靠专门做3D打印的摇旗呐喊。欢迎转发长按添加订阅Share the World's 3D Printing Technology点赞! 原文始发于微信公众号(3D打印技术参考):2018国外企业对3D打印的使用状态及对国内的启示
  • 组织工程:角膜,也可以3D打印

    组织工程:角膜,也可以3D打印

    昨日,英国纽卡斯尔大学发布消息称该校科学家已经对人体角膜进行了3D打印,这意味着未来可以采用3D打印技术无限量供应角膜,无需苦苦等待供体。角膜位于人眼最外层,起到聚焦作用。然而由于烧伤、撕裂、磨损或其他疾病引起的角膜病变造成500万人失明,另外全球还有1000万人需要手术来预防由于沙眼等传染性眼病引起的角膜失明。纽卡斯尔大学科学人员采用健康供体角膜中的干细胞(人角膜基质细胞)与海藻酸盐、胶原蛋白混合在一起,形成了一种可以印刷的“生物墨水”,后者能够保持干细胞的活性。使用简单的低成本3D生物打印机即可将生物墨水成功挤出成人类角膜的形状,打印过程不到10分钟,干细胞开始在内部生长。独特的生物墨水负责该工作的组织工程教授提到,世界各地的多支团队一直在寻找能够打印的理想生物墨水,该团队独特的凝胶-海藻酸盐和胶原蛋白的组合能够在保持干细胞活性的同时,具有足够的强度来保持形状,而且又足够软以便从打印机喷嘴中挤出。这种生物墨水的独特之处还在于,干细胞能够在室温环境下存活数周,研究人员可以用起打印各种组织而无需依赖细胞生长分裂。此次打印的角膜,是通过扫描获得了病人眼睛数据,具有与病人眼睛相匹配的大小和形状。不过角膜在真正移植之前,需要进行一系列的测试。而采用扫描获取眼部数据,再通过打印角膜的方法,于应对世界范围内的组织器官短缺潜力巨大。未来,会有越来越多的人体组织、器官,在实验室中诞生。欢迎转发延伸阅读:3D打印在眼科中的应用长按添加订阅Share the World's 3D Printing Technology点赞! 原文始发于微信公众号(3D打印技术参考):组织工程:角膜,也可以3D打印
  • 当矿泉水瓶遇上3D打印变身时尚单品

    当矿泉水瓶遇上3D打印变身时尚单品

    一个矿泉水瓶还能做出什么花样,难不成还上天呢,可当看到这些个新东西时,“呦呵,还真要上天”。英国皇家版塑料瓶中国老百姓版塑料瓶在越来越讲究品味的年轻人眼中,老百姓版的塑料瓶显得。。。有点俗气啊,分分钟想来一瓶皇家版!先来侃一下皇家版的来历吧。女王凯特王妃碧翠丝公主新媳妇梅格汉•马克尔看过之后不难发现,这就是英国皇室的帽子啊,就是这样。英国哈里王子和美国女星梅格汉•马克尔将于当地时间5月19日举行婚礼,为了庆祝这一盛事,同时积极响应这对王室夫妇对于杜绝使用一次性塑料瓶的倡导,世界上最大的苏打水品牌SodaStream公司特别推出了这样一款限量版瓶子。猜一猜怎么做的!这批瓶子的瓶盖都是用3D打印制造, 每一款瓶盖的设计均出自知名设计师之手。其造型都是根据皇室礼帽、礼服的外观设计的,有多个款式可供选择。既然是瓶盖,最理想还得是塑料的,既然是3D打印的,无非就是光敏树脂采用SLA打印然后上色,或者是通过polyjet技术全彩色打印,但是确定的是,后者制作的瓶盖从色彩到耐用性都会是一流的。这样一款矿泉水瓶就是摆着也赏心悦目啊!所以说所以说3D打印还得是跨界玩才能玩出新高度!欢迎转发长按添加订阅Share the World's 3D Printing Technology点赞! 原文始发于微信公众号(3D打印技术参考):当矿泉水瓶遇上3D打印变身时尚单品