应用-3D打印技术参考-(第87页)    

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  • 三代设备,服役超10年,华曙高科回访尼龙3D打印机首批用户深圳大业

    三代设备,服役超10年,华曙高科回访尼龙3D打印机首批用户深圳大业

    2012年,在国内3D打印服务正值起步之时,深圳市大业激光成型技术有限公司(简称“大业三维”)正式成立,公司定位于3D打印加工服务,是中国第一批进入尼龙3D打印服务的品牌。 苏州大业副总经理吴展名表示,“大业刚成立的时候,国内只有做SLA和FDM技术的加工服务厂商,SLA和FDM的产品精度和强度一般,只能用来做一些前期验证,而无法作为终端样件使用。我们判断尼龙3D打印应用是一个较大的市场,而SLS技术在机械性能上更胜一筹,所以决定进入尼龙3D打印市场。“ 2012年,大业三维在做了详细市场调研后,从众多进口品牌中,选择了华曙高科,采购了第一台SLS设备FS401P。 图中左1、左2为大业三维购置的华曙第一代尼龙机FS401P   “我们当年选择华曙高科,主要看中了它的两点优势:一是许小曙博士在3D打印行业内丰富的技术经验,二是华曙技术团队能与我们保持密切合作,共同开发创新性的工艺方案。后来也证明,华曙设备保持稳定运行,且操作便捷,能够满足我们的使用需求。” ——吴展名,苏州大业激光成型技术有限公司副总经理 如今,这台FS401P已在大业三维稳定服役了10年,助力大业三维成功开辟尼龙3D打印服务市场,并发展成为集3D打印设备研发、3D打印产品设计,并专业提供3D打印服务于一体的综合性3D打印高新技术企业。 10年时间,这台FS401P设备仍具备生产能力,并持续提供制造服务。 自2012年以来,大业三维高速发展,先后成立了苏州大业、北京大业,公司目前在深圳、苏州、北京、徐州等地建立了研发及服务基地。 物业工作周报 “从客户需求的角度来看,SLS加工服务正从生产外观件和结构件到生产功能件和直接零件的方向发展,拥有广泛的市场发展空间,单一设备已无法满足客户的需求,采购多台能够打印多样化材料和批量加工功能性样件的3D打印设备是必然趋势。”吴展名副总经理表示。 加工服务行业区别于教育、材料研发等行业,客户不但重视设备稳定性和打印质量,对设备的打印效率、运行成本、安全与易用性、投资回报率等各个方面都尤其看重,并且加工服务厂家本身就对各类3D打印技术和各个品牌的厂商非常了解,对设备的前期调研也更加深入,这就对3D打印设备的所有性能指标,以及综合性价比提出了更高的要求。 正是基于对华曙高科设备的品质、投资回报率和华曙服务的高度认可,大业三维在2013-2014年间,增购了2台华曙高科FS401P设备,在2015-2017年间,增购了2台402P系列设备,在2018-2020年间,增购了1台403P系列设备。目前共保有6台华曙高科高分子3D打印设备,涵盖了华曙第一代到第三代的中型尼龙产品型号,月平均开机率达28天以上,有效满足了深圳、苏州、北京、徐州及全国打印服务订单需求。(FS401P名称中的“40”代表成型缸尺寸为400mm,“1”代表第一代产品,“P”代表高分子系列产品,以此类推)   苏州大业车间内正在运行的华曙高科高分子3D打印设备 在谈到SLS加工服务市场的发展趋势时,吴展名副总经理说:“这两年SLS打印的订单量随着成本单价的降低,数量上有较大的增长。我们判断随着单价的继续走低,越来越多的小批量终端产品将使用尼龙材料生产。行业的前景在于批量生产,目前还属于样品到批量的过渡阶段。需要在设备的打印速度、产品性能、设备价格、材料价格、软件的智能型、后期应用处理等方面共同提升,以加速量产时代的到来。”   而作为3D打印行业的领军企业,华曙高科也一直在紧跟市场的变化为客户不断提供更丰富的、具有更高效率、更高精度且更低成本的解决方案,通过创新和快速迭代,不断满足市场的苛刻需求,帮助用户降本增效,加速产业化进程。 目前,华曙在航空航天、模具、汽车、医疗、加工服务等行业的产业化用户遍布全国并经历了市场的验证,装机量不断增长。   大业三维加工的尼龙产品 华曙高科403P系列以10年之功,创造了中国3D打印品牌的传奇。大业三维不仅见证了华曙高科高分子3D打印解决方案的持续升级和步步成长,更见证了华曙高科成为增材制造行业先驱和引领者的历程。未来,华曙高科与大业三维还将继续携手,共促3D打印产业化发展。 欢迎转发 主编微信:2396747576; 硕博千人交流Q群:248112776;网址: 延伸阅读: 1.华曙高科海外重磅推荐4款增材制造解决方案 2.3D Systems推出大尺寸批量制造尼龙机SLS 380,将3D打印融入生产流程 3.工业聚合物3D打印工艺对比:HSS高速烧结、MJF多射流熔融和SLS激光烧结 4.SLS 3D打印尼龙粉100%循环使用,国内一公司取得重大突破
  • 高效完成结构损伤测量,高精度三维扫描助力飞机精准放行

    高效完成结构损伤测量,高精度三维扫描助力飞机精准放行

    如今在航空航天领域,高精度三维扫描的应用不断被挖掘和普及。日前,长五B火箭结构总体设计师王乾在采访中介绍:“针对问天实验舱发射任务,我们采用三维视觉扫描等技术,对整流罩以及问天实验舱的尺寸进行了精准仿真,确认了关键位置的安全间隙,确保在飞行、分离的过程中,实验舱享有足够的空间,不会出现磕碰整流罩的风险。” 除了在航天领域得到应用,高精度三维扫描技术在航空领域的应用也在不断开拓。本期内容将介绍先临天远高精度三维扫描高效完成飞机结构损伤测量,实现飞机的精准放行的案例。 传统测量效率低、结果不够准确 飞机上常见的结构损伤有裂纹、分层、腐蚀、坑孔、划伤等。而因意外撞击(鸟击、异物撞击等)形成的凹坑、孔洞,是航线运行中最常见的结构损伤之一。形成凹坑、孔洞后,需对其进行测量,并判断飞机是否适合继续飞行。在面对这类需要计算具体数值的结构损伤时,检修工程师一般是通过画网格来计算损伤面积等,极其考验工程师的技能和经验,同时存在一些问题。 1)结果不够准确与客观: 通过网格计算,最终的结果具有一定的估算成分,且不同的工程师估算的结果会有误差,测量结果不够准确以及客观。 2)测量过程效率较低: 通过网格计算,需要绘制网格,再进行判断、计算,过程步骤较多,耗时较长,直接影响飞机放行的效率。 - 传统测量方法示例,图片源于百度图库 -基于此,客户单位创新性地引入了天远FreeScan UE Pro多功能激光手持三维扫描仪,良好地解决了这些问题。 飞机结构损伤三维测量过程 1. 通过FreeScan UE Pro扫描飞机机身外蒙皮、发动机进气道唇口、大翼和平垂尾前缘等损伤位置的完整三维数据。下图中扫描的是发动机叶片上的小型破损区域。 2)将数据导入三维检测软件,通过对比原始的三维数模(或根据损伤周边完好区域智能复原的三维数模),可以迅速、准确地测量出叶片上破损区域的宽度和深度。 3)基于这些精准数据,工程师可快速分析,并判断飞机是否适航,实现飞机的精准放行。 FreeScan UE Pro三维测量优势 通过高精度的三维扫描,良好地解决了传统测量中的痛点。 1)结果准确并客观: 通过高精度三维扫描测量的数值,每一项都是根据实物的情况准确还原、计算。即使是面对飞机这种大型物体,FreeScan UE Pro集成了新一代的双目摄影测量系统,体积精度高达0.02+0.015mm/m,且重复性精度稳定,数据结果准确可靠。 同时,设备操作简便,不同的工程师分别进行测量,也可以得到一致的客观数据。 2)测量过程效率高: FreeScan UE Pro扫描速度最高可达210万点/秒,波音737的发动机进气道唇口扫描仅需十几分钟,大幅缩短了测量时间。 同时,FreeScan UE Pro使用起来便携、方便,可以直接拿到飞机旁进行扫描,且扫描区域无需拆卸,测量过程十分简便。 通过FreeScan UE Pro,可以快速获取飞机结构损伤部分的完整、准确三维数据,助力工程师进行高效的损伤结果判定以及做出放行判断,避免因为缺少良好的测量工具导致的“测量工作耗时较长、数据不准确、位置判断错误等”情况,实现飞机的正常放行。 今后,先临天远也将持续以良好的高精度三维扫描技术,助力中国航空航天事业的良好发展。 欢迎转发 主编微信:2396747576;硕博千人交流Q群:248112776;网址: 延伸阅读: 1.3D打印与高精度三维扫描并不相互孤立,融合应用正在加速发展 2.权威标准 | 先临天远和全球知名计量企业一同起草国家计量技术规范 3.满足用户所需!先临三维发布「工业高精度」和「专业彩色」3D扫描仪新品 4.干货分享:工业级三维扫描仪,拍照式or手持式应该如何选择
  • 航空航天领域当前能接受金属3D打印零件的批量应用吗?

    航空航天领域当前能接受金属3D打印零件的批量应用吗?

    在本年度TCT亚洲3D打印展和珠海航展期间,“批量制造”成为了描述金属3D打印技术的最新词汇。”为航空航天零部件批量化生产提供更多可能 “”为量产而来“的新鲜字眼不仅让我们遐想,金属3D打印发展的这么快,这么可靠了吗? 品牌商如此宣传,自是因为有了可靠的案例来支撑这些说辞。以粉末床激光熔融(L-PBF)为代表的金属3D打印零件质量曾因产品一致性而受到怀疑,被认为只能做验证组件。但这种情况确实正在发生飞速改变——最典型的代表就是GE航空已经实现了超10万个喷嘴头的制造,并应用在当前最先进的发动机上: 波音777X搭载的GE9X 空客A320 NEO搭载的LEAP-1A 波音737MAX搭载的LEAP-1B 中国C919搭载的LEAP-1C 2022珠海航展上的LEAP发动机 它将原来由20个通过焊接制造的部件组合为一个精密整体,使产品重量比上一代减轻了25%,耐用度提高了5倍,成本效益上升了30%,它的复杂特征结构要求其只能采用3D打印工艺制造。这一案例的成功,表明金属3D打印实现批量化制造是可行的。 国内关于航空航天领域金属3D打印批量化制造的案例虽没有公布,但仍可以捕捉到蛛丝马迹。在航天六院最新的应用案例中有这样的表述,在85吨级开式循环液氧煤油发动机的研发和制造过程中,“3D打印的关键零组件在长期试验中进行了数十次可靠性考核”。这从侧面证明金属3D打印技术制造的零件质量是可靠的,能够被航空航天领域所接受。接下来,3D打印技术参考将从生产的角度讲述哪些因素会影响面向航空航天领域的批量生产。 1. 产品一致性,可重复制造的关键因素 实现批量化制造,代表着金属3D打印单批次和多批次制造的每一个零件从零件质量、性能到尺寸精度都是完全一致的,即该技术达到了可重复的制造质量。这对打印设备和工艺标准提出了严格的要求,知名金属3D打印品牌Velo3D声称,其在全球范围内布置的任何一台机器都能打印出具有相同质量的零件,这是对金属3D打印批量制造产品一致性的良好诠释。 铂力特在珠海航展展示的批量生产的安装支架 对设备的调教必须达到严格的标准,能够实现可重复的制造质量,才具备实现批量制造的基本条件。但这仅是一句系统的描述,却涉及极广,如打印过程中成形空间烟雾的排除与气流调控、激光功率的稳定性控制与将平台每一处的能量调控在可接受的范围内、打印室中的氧气含量控制以及构建完成后所需的后处理等,所需要布置的传感器可以达到上千个。GE对所收购的Concept Laser打印机也进行了细致的研究、分析和改造,以使其满足批量制造的能力。 2. 训练有素的工程师至关重要 对于金属3D打印技术来说,必然需要大量的专业知识,但并非要求一人多能。这项技术涉及的技术细节非常之多,如面向增材制造的设计、熟练的操作和维护、打印工艺研发与材料质量控制以及后处理等等。 这些所涉及到的过程几乎均会直接影响到产品的制造质量是否统一。对于致力于面向航空航天领域提供服务的供应商,从事这些环节的人才都不可或缺,尤其是那些训练有素的工程师。而培养具备这些专业技能的工程师既昂贵且耗时,但不可或缺。 3. 制造成本须持续降低 需要指出的是,除非投资回报率超过其他可用的生产方法,否则3D打印技术将不会被广泛采用并进行大规模生产。对于航空航天领域来说,成本似乎并不是最重要的,但成本仍然会影响能否实现批量制造。 鑫精合金属3D打印车间机器本身的高成本是一个主要问题。但经历十年技术积累、研发迭代,3D打印机的装备成本相比早期已经出现相当幅度的降低。同样的,材料成本也有一致的趋势。 目前,国内已经有多个满足航空航天领域制造的增材制造加工服务中心,如铂力特、鑫精合、飞而康以及钢研极光等。根据部署,到2025年国内面向金属3D打印服务的装备数量保守估计将远超600台(点击)。 无论从技术发展成熟还是从竞争的角度,制造成本持续降低都将是必然。 4. 自动化的调节与生产,将越来越多 尽量减少人为错误对金属增材制造来说至关重要,例如在调节光斑尺寸、多激光搭接时的参数时,工程师人的判断可能不尽相同,因此有些设备商如华曙高科自主研发了“多激光智能校准系统”,最大程度解决多激光搭接一致性的挑战,使得打印质量及性能更加均匀。 华曙高科开发的“多激光智能校准系统” 其他因为人导致的误差还包括构建基板的调平、零件内部管道的粉末清理以及支撑去除与后处理等,目前的软件和硬件均在使这些过程变得更为智能。虽然当前的自动化程度还有限,但可以看出,这将会是一种趋势。 END 金属增材制造技术在航空航天领域的应用优势涵盖解放设计、高材料利用率、低制造成本、快速制造等多方面,在经历了早期的质疑后,开始飞速发展。本文主要从生产过程的角度讲述了影响金属3D打印批量生产的因素。 正如3D打印技术参考的一位合作方所指出的,金属3D打印不是“能打出来”就行,性能要满足装机要求,批量生产要稳定高效还要一致性强,成本还要持续降低,对设计对工艺改良升级的革新能力也要持续提升。这样才能成为制造业供应链中不可或缺的一环,这个曾经“非主流”的工艺才有可能在寒冬中生存下去。 注:本文内容由3D打印技术参考整理编辑,转载请点击转载须知。欢迎转发 主编微信:2396747576;硕博千人交流Q群:248112776;网址: 延伸阅读: 1.整体化、轻量化与批量化 | 铂力特展示航空航天金属3D打印潜力与趋势 2.GE 3D打印燃油喷嘴制造数量突破10万件,回顾 GE 增材的发展之路 3.25吨零件:区域金属3D打印制造商Seurat获得大批量制造订单 4.实现工业零件的批量化制造,铂力特发布全新设备BLT-A400
  • 3D打印服务商驰辉,帮助汽车客户缩减超30%的加工成本和时间

    3D打印服务商驰辉,帮助汽车客户缩减超30%的加工成本和时间

    导读:杭州驰辉电子科技有限公司是一家专注于3D打印生产制造的服务商。公司专注于提供3D数字技术行业应用解决方案,运用3D打印原型制造技术革新传统制造,帮助客户打印复杂产品,主要客户有汽车和电子行业,如怡得乐集团和知名电动汽车企业。 驰辉在与怡得乐的一个合作项目中,需要为对方制造其为知名电动汽车生产零部件时使用的耐高温治具、校准电子显微镜的校准件(精度误差要求在0.03mm以内)、一款用于测试内部产品是否漏气的工具以及干冰机清洗装置内部的一个零部件,要求其耐低温表现卓越。 该公司大客户经理张旭峰表示,“目前传统3D打印工艺以及材料局限性还是比较大的,一些客户设计的零部件都无法完成生产,以及材料性能上面无法达到客户的预期。“ 通过使用3D SYSTEMS机器,无论是成形能力以及材料性能上面,都能满足客户需求。一件治具,机加工制作费用在1000-1500元之间,生产时间上7天左右,采用3D打印后制作费用在300-500元之间,生产时间在3天左右,为客户节约了很多不必要的成本,也为其后期产品定制化做出了很多的便利,也能为客户打造多元化的定制方案。“ 所需要制造的治具用于把注塑针放入模具内使用,提高工人的安全性以及生产的效率。驰辉使用3D Systems具卓越抗冲击强度的Figure 4® Tough 65C Black以及耐高温Figure 4HT300材料。HT300的耐磨性能更好,其使用频率约为一天使用1000次左右(针插拔一回算一次)。 采用3D Systems设备和材料打印的治具 通过ProJet MJP 2500 Plus生产校准电子显微镜的校准件,精度误差要求在0.03mm以内, 具有出色耐热性的透明材料VisiJet M2S-HT90能够打印出完全满足需求的高精度部件,现已测试通过并作为标准校验件使用。 VisiJet M2S-HT90 驰辉清洗车企的注塑模具时,使用的干冰机清洗装置内部的一个零部件,要求其耐低温表现要好,而Rigid Gray耐低温可以到-70℃,非常适合制造耐低温的零部件。 R成果 降低生产成本和加工时间,加快生产进度 将治具制作成本减少 30% 以上 将制作时间降低40%以上 加快生产进度 客户满意度提高 点击最下方阅读原文可进入3D Systems官网 关于驰辉电子科技有限公司 杭州驰辉电子科技有限公司(3d-ch.com)可提供树脂、塑料、尼龙、金属等材料的打印服务,产品广泛应用于军工、医疗、齿科、建筑、陶瓷、模型制造、制鞋业、教育应用、文化创意、建筑、汽车以及航空航天等多个行业领域。遍布工业制造和消费品生产多个方向。产业规模位居行业前列,在3D打印领域具有广泛的行业影响力和品牌知名度。 欢迎转发 主编微信:2396747576;硕博千人交流Q群:248112776;网址: 延伸阅读: 1.设计指南:基于激光烧结3D打印技术的应用和设计技巧 2.两款性能可长期稳定的3D打印塑料+3D Sprint 数据处理软件功能解析 3.零件整合与一体化制造,3D打印为生产制造带来巨大效益 4.面向工厂车间的「集成式」立体光固化增材制造解决方案
  • 弥补短板,MIM制造商将粘结剂喷射金属3D打印技术纳入生产体系

    弥补短板,MIM制造商将粘结剂喷射金属3D打印技术纳入生产体系

    金属注射成形(MIM)本质上是一种大批量制造工艺,它采用模具、金属粉末和粘结剂实现成形,再结合脱脂和烧结实现金属零件最终制造。由于模具价格昂贵,MIM技术在进行大批量生产时具有成本优势。 MIM工艺流程(来自知乎:五金转轴-Hinge)3D打印一直被认为适合于小批量制造,它省去了传统工艺的模具费用,可实现零件无模直接制造。当零件制造数量处于某一个区间时,开发模具的费用会造成零件的单件成本较高,这时3D打印相比传统工艺便具有成本和效率优势。因此,不能一直将3D打印理解为一种昂贵的制造工艺,在特定的使用场景下,它的优势是显而易见的。 MIM的制造经验能充分发挥,采纳3D打印没有鸿沟 Smith Metal Products是美国先进的金属注射成形制造商,拥有13台MIM成型机,服务客户覆盖国防、医疗、计算机、航空航天、汽车、电器和娱乐等多领域。但面对不同量级的零件需求数量,该公司在对3D打印技术观察多年并持保守态度之后,终于做出了改变——将粘结剂喷射金属3D打印技术纳入生产体系,弥补大批量与中小批量生产之间的鸿沟。   Smith Metal Products 的烧结产线,两种工艺可共用该产线 Smith Metal Products 的粘结剂喷射金属3D打印机 对于金属注射成形制造商来说,这两种工艺无疑可以互为补充。它们有几乎相同的脱脂烧结步骤,制造商可以将其成熟的防止变形开裂、控制精度和性能的经验移植到粘结剂喷射3D打印工艺流程中,用于注射成形的烧结炉也完全可以用于3D打印工件,从而避免了额外且昂贵的装备投入;另一方面,两种工艺所使用的原材料是一致的,3D打印工艺又再次受益于MIM大批量采购金属粉末带来的低材料定价。 3D打印能弥补传统MIM技术的制造短板 Smith Metal Products指出,与生产用于金属注射成形的昂贵测试模具或CNC加工昂贵的原型零件相比,3D打印更快、更通用。原型的交货时间大大缩短,制造商可以在最终的MIM模具建立之前快速进行调整。3D打印零件使用户对自己的设计和最终应用所呈现的效果充满信心。 Binder Jetting(上)与MIM(下)成形的同一零件,后者具有较高的表面质量 采用MIM批量制造的零件 虽然该公司目前仅采用该工艺来制造原型,用于为支持客户在MIM模制零件之前的研发工作,但这种新功能对于缩短开发项目的上市时间非常显著。除了不需要耗时且昂贵的模具制造来评估MIM零件外,新工艺还可以显著缩短从研发到批量生产的交货时间。而随着对这项技术认识更为深入,粘结剂喷射金属3D打印将能够在制造中小批量产品时相比MIM更具成本优势。 这种新原型功能的可用零件材料包括Smith Metals标准MIM产品中可用的所有材料,包括低合金钢、不锈钢、大多数黑色金属和钛。 将3D打印工艺无缝嵌入现有工艺流程 国内领先的金属注射成形制造商精研科技指出,随着互联网等信息技术的快速普及和提高、电子产品市场蓬勃发展以及MIM制造技术的逐步成熟,MIM产品得以在电子产品领域迅速推广并广泛应用;人均医疗支出水平的提高,以及新型医疗器械的发展同样带动了MIM技术的推广;此外,汽车、机械、五金等传统工业领域零部件也逐渐推广使用MIM技术进行创新开发。目前,电子、汽车、机械五金、医疗器械等行业是全球MIM应用份额最大的四个领域。 由于Smith Metal Products公司同时拥有MIM和3D打印技术,因此其潜在增长的一个重要市场是医疗设备。具体来说,该领域有通过3D打印进行新医疗器械研发所需的小批量(如数百个)零件生产的应用场景,尤其是在获得监管批准前需要大量测试。 MIM (左)具有与3D打印不同的缩放比例 Binder Jetting打印的零件,有的非常适合MIM成形,有的则无法制造,在创建MIM模具之前,3D打印非常适合进行设计更改此外,在一些应用市场,可能只能采用3D打印进行生产,如零件过于复杂、生产量级小等,MIM技术在这种情况下可能不如粘结剂喷射3D打印工艺有优势。自从该公司宣布3D打印成为其服务的一部分以来,一直有客户向其询问此类业务。 通过3D打印满足这些生产机会需要进一步的步骤。Smith Metal Products负责人表示,“我们需要围绕这一能力建立一个质量体系,同时简化和优化现有工艺流程而不至于带来扰乱,将其无缝嵌合入现在的工艺流程。”采用粘结剂喷射金属3D打印进行中小批量生产,意味着需要投入更多的设备。该公司表示,这项投资很可能会到来。 粘结剂喷射金属3D打印工艺市场现状 在国外方面,通过仅一两年的市场整合,留下惠普、GE Additive、Desktop Metal以及Markforged四家较为知名的厂商。此前该技术领域的领导者Exone、Meta Additive以及Digital Metal均已纳入上述企业名下。 国内方面,从事粘结剂喷射金属3D打印工艺开发的企业仍然较少,从已公开的信息可以查询到武汉易制、广东峰华卓立、北京三帝科技、宁夏共享等公司正在研发该工艺并推出了相关设备;高校方面,3D打印技术参考查询到了华南理工大学杨永强教授团队、华中科技大学史玉升教授团队、北京科技大学曲选辉教授团队均有从事该工艺研究的论文和专利。 观察该工艺的被关注形势、专利申请情况以及展会服务商提供的信息,3D打印技术参考得出结论,国内从事粘结剂喷射金属3D打印研发的隐形团队还有很多。当前国内的金属注射成形制造商还没有将该工艺考虑在内,但它的优势是显而易见的。另一件值得注意的事情是,富士康也已于今年宣布开始研发基于粘结剂喷射的金属3D打印机。相信随着粘结剂喷射金属3D打印工艺的成熟与稳定,其在传统生产线上的价值将越来越被重视。 注:本文内容由3D打印技术参考整理编辑,转载请点击转载须知。欢迎转发 主编微信:2396747576;硕博千人交流Q群:248112776;网址: 延伸阅读: 1.五千余字国外测评:中国碳纤维3D打印机,性价比高,可批量生产 2.GE 揭幕旗下粘结剂喷射金属3D打印系统,能打印500mm大尺寸零件 3.GE Additive表明旗下粘结剂喷射金属3D打印技术的发展战略 4.重磅:富士康宣布开发粘结剂喷射金属3D打印系统
  • 西工大「高强韧铝合金增材制造」为梦天舱、长五B研制提供了重要技术

    西工大「高强韧铝合金增材制造」为梦天舱、长五B研制提供了重要技术

    10月31日,长征五号B运载火箭托举中国空间站梦天实验舱精确进入预定轨道。在发射成功之际,3D打印技术参考注意到西工大发布了一则消息,并有如下描述:   3D打印技术参考查找了大量文献,发现林鑫教授课题组在2019年发表了多篇关于2219铝合金电弧增材制造的研究文章。虽不能确认该型铝合金就是西工大所描述的为梦天舱和长五B文所用,但笔者却发现该材料在航天领域有极重要的价值。 2219铝合金在航天领域的重要应用 高强度铝合金由于低密度、优异的机械性能、良好的成形性和断裂韧性,在航空和航天工业中具有广泛的应用和不可替代的地位。据估算,火箭用的铝合金约占金属结构总净质量的95%,而此前发射的问天实验舱中的金属材料,75%以上的材料质量为铝合金。 2219铝合金除具有铝合金的通用优点外,还具备比其他材料更优异的低温性能,它的各项性能均随温度的下降而同步上升,但同时它还具有优异的高温性能,能够在-250至300℃范围内工作。这些特殊的物理性能使其成为一种经久不衰的制造火箭与航天器部件的重要材料,被广泛用于制造低温罐、机身或航天飞行器外壳等飞行器结构,我国长征五号所使用的贮箱材料就是2219铝合金。此外,3D打印技术参考还查询到,2021年,航天科技集团一院211厂研制的国内首个2219铝合金3.35米直径共底贮箱成功下架。因此,该型铝合金是火箭液氢与液氧贮罐的重要制造材料。 2219铝合金电弧增材制造 鉴于航空航天工业的快速发展,对铝合金的制造提出了新的要求,如设计灵活性、复杂的几何形状、大型部件、高效率和低成本等。制造铝合金部件的传统工艺不能满足这些新需求,增材制造作为一种有前途的制造技术,由于其在自由形式设计、降低材料成本和高效率制造等方面的优势,在世界范围内受到了广泛关注。  电弧增材制造(WAAM)由于高沉积效率、高材料利用率和低设备成本的优点,在工业和学术界引起了极大的兴趣。目前,WAAM已成功用于制造Ti6Al4V、钢、In718等材料。特别的,WAAM工艺可以处理对激光高度反射的金属,如铝合金和铜合金。此外,电弧增材制造工艺能满足大尺寸铝合金部件的生产需求。如今,航空航天工业对应用WAAM技术制造高强度铝合金结构的要求越来越高。 使用电弧增材制造零件(来自voestalpine) 到目前为止,许多不同系列铝合金的电弧增材制造试验已经成功进行,例如Al-Cu(2xxx系列)、Al-Mg(5xxx系列)、Al-Si(4xxx系列)和Al-Zn(7xxx系列)。然而,由于湍流熔池和焊接缺陷,使用WAAM制造Al-Mg-Si(6xxx)和Al-Zn(7xxx)合金一直具有挑战性。对于实际工业应用,WAAM沉积的Al-Mg(5xxx)合金的强度相对较低,尽管采用了许多创新方法来改善WAAM获得的Al-Mg(5xxx)合金的性能,但这些合金由于强度低而难以满足航空航天工业的需求。 WAAM流程示意图以及测试样品的位置和尺寸(来自林鑫教授团队相关论文) 电弧增材制造的铝合金零件(来自10.1016/j.jmrt.2021.04.076) 林鑫教授团队当时的论文指出,关于WAAM加工铝合金的强化规律和显微组织演变的研究很少发表。为提高合金性能,应充分了解强化相的析出规律和组织演化特征。此外,宏观形貌、晶粒结构、显微组织不均匀性和孔隙率也是WAAM工艺凝固过程阶段需要优化的重要因素。其团队研究了电弧增材制造2219铝合金微观结构的形成和演变机制,这对实现更高和各向同性的机械性能至关重要。 2219铝合金是一种重要的时效硬化铝铜合金,但在此前,只有少数关于WAAM制造Al-Cu合金的研究。林鑫教授团队研究的2219铝合金主要成分包括Cu、Mn、Ti、Zr,向Al中加Cu的主要目的是提高强度,由于2219铝合金是一种典型的析出强化材料,低温强度的增加是靠热处理;而高温强度的增加则是通过Cu与Mn、Ti、Zr等形成的化合物,这些化合物都有细化晶粒、组织和改善合金性能的作用。 END 除采用电弧增材制造高强韧铝合金外,林鑫教授团队还对粉末床激光熔融制造高强韧铝合金发表过重要论文。通过Zr/Sc/Hf改性Al-Mn-Mg合金的试样经时效热处理后,合金的屈服强度提高到了487±2 MPa, 抗拉强度提高到了542±3 MPa,断后伸长为7.4±0.7%,综合力学性能优于大多数L-PBF加工的Al-Si(Mg)合金、2xxx、7xxx及Al-Mg-Sc-Zr系列铝合金和一些锻造2024铝合金,并可与高强度锻造7075铝合金相媲美。 低成本、高效率及自动化高强铝合金工艺技术的发展得到航空航天的重视,大型铝合金3D打印技术已经成为目前航空航天关注的重点。3D打印技术作为我国的一个前瞻战略性技术,对工程应用领域的发展有至关重要的作用。 注:本文内容由3D打印技术参考整理编辑,转载请点击转载须知。欢迎转发 主编微信:2396747576;硕博千人交流Q群:248112776;网址: 延伸阅读: 1.西工大顶刊:增材制造高强韧铝合金!异质微观组织+多种强化机制! 2.深度解读!航空航天高强铝合金材料应用现状及发展趋势 3.波音扩大电弧增材制造工艺测试,将3D打印大型铝合金构件 4.材料盘点:10款具有特殊性能的3D打印铝合金,6款来自国内
  • 美国海军在第二艘两栖攻击舰上安装金属3D打印机

    美国海军在第二艘两栖攻击舰上安装金属3D打印机

    2022年7月,施乐液态金属3D打印机被安装在美军黄蜂级两栖攻击舰第2号舰上——这是美国海军舰艇上部署的第一台金属增材制造装备。它的部署,是美国海军使用增材制造提高舰队战备状态战略的最新一步。近日,3D打印技术参考在美国海军官方网站注意到,来自Meltio3D的定向能量沉积增材制造装备,被永久安装在美海军黄蜂级舰艇中的第五艘USS Bataan多用途两栖攻击舰上。该舰于1997年服役,并非于50年代退役的航空母舰。同时,这也是美国第二次在海军舰艇上安装3D打印机。 安装Meltio3D打印机的USS Bataanlhd 5两栖攻击舰 Meltio3D是一家专门将增材制造和3D扫描应用于航空航天、建筑、汽车、医疗、教育、电子和机械加工等工业领域的公司,由来自美国和西班牙的公司于2019年共同参与成立。其目标是通过先进的3D打印和扫描技术提供可扩展的解决方案来提高生产力。 该公司独创了一种3E金属沉积技术,这是金属沉积技术的升级版本,能够自动同时使用金属丝、金属粉末或同时使用这两种金属而无需更换喷嘴,可成型钛、钢、铜、铝、铬镍铁合金等多种常用材料。 美国军方希望利用增材制造技术进一步努力提高已部署船舶及其船员的自给自足能力,并缩短供应链交货时间。在USS Bataan战舰安装的混合加工增材制造系统由海军水面部队大西洋司令部和海军海上系统司令部 (NAVSEA) 技术办公室联合安装,该系统在Haas TM-1系统上集成了Meltio3D的激光金属丝沉积头。Haas TM-1平台已被证明可以在多艘航空母舰的水上环境中可靠运行。将Meltio3D沉积头与Haas TM-1集成可在同一系统内提供增材和减材制造能力,与传统加工相比,可提高效率并减少浪费。 所安装的混合加工增材制造系统主要用于打印316L不锈钢,这是美国海军舰艇系统中的一种常用材料,该系统的使用代表了新技术在为海军提供工业级制造能力方面的进步,能够打印以前无法轻松获得的单个部件,从而降低采购成本。 所安装的混合加工增材制造系统 3D打印能够最大限度的提高运营可用性并减少对传统和海军特定供应链的需求。此外,NAVSEA工程师还在USS Bataan战舰上安装了能够生产聚合物组件的3D打印机,其能够打印300多个NAVSEA专门开发的3D打印零件数据。 NAVSEA总工程师少将表示,这些打印机有能力帮助海军克服船舶和系统的老旧问题,有助于提高系统和船舶的操作可用性。NAVSEA的专家和行业合作伙伴正在努力测试、评估和部署最先进的增材制造技术,以提高战备状态并提高制造能力。在不久前,美军黄蜂级两栖攻击舰第2号舰上还部署了施乐的液态金属3D打印机,用来生产铝合金零件。 海军陆战队战斗工程师展示施乐3D打印机制造的金属部件 NAVSEA是美国海军六个系统司令部中最大的一个,负责为建造、购买和维护舰艇、潜艇和相关系统。NAVSEA的技术办公室在增材制造设备评估方面领导多个研发领域,通过内部使用和研发、陆地实验室以及海上实验数据,共同评估设备的制造的可靠性,增强该技术的可用性。 欢迎转发 主编微信:2396747576;硕博千人交流Q群:867355738;网址: 延伸阅读: 1.钨金属的不同3D打印工艺,优势互补、潜力无限 2.设计指南:基于激光烧结3D打印技术的应用和设计技巧 3.整体化、轻量化与批量化 | 铂力特展示航空航天金属3D打印潜力与趋势 4.我国石油企业使用一迈智能CF-PEEK 3D打印解决制造难题
  • 钨金属的不同3D打印工艺,优势互补、潜力无限

    钨金属的不同3D打印工艺,优势互补、潜力无限

    钨因其良好的热机械性能(如高熔点、高密度、高导热性和适度的热膨胀)而成为高温应用的首选材料。此外,其高密度和极低的溅射侵蚀率使其适用于辐射或其他极端环境,可用于制造波导、准直器、核反应堆等离子体面组件等,覆盖航天、航空、军事、医疗以及核工业等多领域。 钨金属的广泛优点也成为其难以加工的原因。纯钨的熔点高达3410摄氏度,尽管钨合金熔点有所降低,但均属于难熔金属,很难用常规方法制造。通常,钨及钨合金可经粉末冶金制坯、挤压、锻造、轧制、旋压和拉拔等加工成材,但加工成本高且耗时,所能制造的零件结构复杂度有限。3D打印行业对钨材料的关注可谓由来已久。 钨的应用(来自中钨在线) 近年来,3D打印技术为钨金属的制造提供了一种手段,采用SLM、BJ、FDM挤出以及DLP等基于直接熔化和基于烧结两种途径的不同3D打印工艺均探索了这种材料的制造可行性。硬质合金制造公司寄希望于这一新技术能为钨金属的制造开辟新的途径,主流的3D打印装备制造商也积极探索了钨金属的成形工艺并纷纷表示取得了突破。 基于熔化,直接激光3D打印 选择性激光熔化(SLM/L-PBF)是制造高精度和高质量功能部件的最成功的增材制造技术之一。多年以来,国内知名的金属3D打印制造商均表示已攻克了钨的激光3D打印并成功实现了应用,所给出的例证无一例外均是医疗使用的钨格栅,而且鲜有持续性的报道。 基于激光的技术最大的问题是温度梯度的存在,易导致残余应力并引起开裂。劳伦斯利弗莫尔国家实验室的研究人员指出,在关于钨的3D打印研究中,均报道了大于98%的高密度,但微裂纹的形成却难以避免。3D打印技术参考对从事该材料研究的多家单位的研究人员进行了了解,钨格栅相对容易打印,虽然强度不高,但能满足医疗上对辐射屏蔽作用的要求,而钨的块体在打印过程中极易开裂。(参考:10.1016/j.actamat.2020.04.060) 采用激光3D打印的钨格栅(来自dunlee) 钨的激光打印虽然可以通过合金化和工艺优化来改善,但这两种方法的成功都有限。对于高比重钨合金,由于成分多样,性能差异大,熔点最高相差2400℃,各元素的饱和蒸气压不同。天津大学和中南大学的研究人员也指出,采用SLM难以保证钨合金中各成分的可控性,制造具有优异机械性能全密度钨合金同样困难。 无疑,采用激光制造钨格栅是直接激光熔化取得的显著突破与最成功的的应用,然而钨的应用却并不只是用来做格栅。 基于烧结,间接3D打印 基于烧结的间接3D打印为钨金属材料成形提供了另一种加工手段。主要工艺包括挤出、光固化以及粘结剂喷射。这些工艺均是先成形零件坯体,然后采用传统粉末冶金的工艺实现钨金属的烧结致密化。 以升华三维所开发的粉末挤出打印技术(Powder Extrusion printing,PEP)为例,该技术对原始粉末的球形度和流动性没有严格要求,通过将混合有金属粉末和聚合物粘结剂的颗粒料加热成熔融膏状流体,并将其逐层沉积来生产生坯,后经脱脂和烧结后可形成具有所需结构和高性能的合金零件。 升华三维UPS-556 3D打印机 & 钨合金颗粒料 升华三维自主研发了钨合金颗粒料UPGM-96WNIFE(96W-2.7Ni-1.3Fe,下称96W),并对3D打印和脱脂烧结工艺进行研究,掌握了影响钨合金致密化的关键工艺参数。因烧结温度低于直接3D打印完全熔化的温度,允许热量更均匀的施加,确保了产品性能的一致性,从而为获得致密和性能优异的结构件创造了条件。 以该公司开发的96W为例,零件的致密度超过99%,抗拉强度903Mpa,延伸率30.6%。通常,钨基合金的抗拉强度和伸长率随钨含量的增加而逐渐降低。根据相关研究,90W的最大伸长率为21%,95W-97W试样的拉伸强度和伸长率分别为700-850 MPa和1-15%。因此可以发现,采用间接3D打印技术制备的96W试样在保持高抗拉强度的同时,大大提高了其伸长率。(参考:10.1016/j.msea.2021.141417) 升华三维钨合金屏蔽结构件生坯升华三维钨合金屏蔽结构件烧结后的状态使用粉末熔融挤出间接3D打印技术在打印钨合金零件方面具有一定优势,使制造近净形状的结构零件成为可能。而且这种成形工艺简单,无需激光器件,设备、材料投入成本较低,适用于粉末冶金所用的粉末材料,具有低温成形、高温成性的特性。 升华三维最终产品的成型、成性在材料配方阶段就已决定,另外会对特殊结构件进行一定的技术干预和优化,防止在烧结过程中的变形和开裂。所开发的钨合金屏蔽罐经过多次测试分析,充分满足了对辐射源屏蔽效果的要求。同时,其均匀性、力学性能、热性能优异,在转运过程中的安全性也顺利通过测试。 END 需要指出的是,每种工艺都有各自的优势与不足。当前激光直接制造钨金属块体在开裂和成形方面有不足之处,挤出和烧结的方案则难以制造薄壁格栅结构。 虽不如直接激光3D打印应用普遍,但挤出烧结方案在高温合金、难熔金属等特种金属及特种合金零部件的3D打印制造方面更为灵活。升华三维有望为钨及钨合金的增材制造应用提供高效且高性价比的生产解决方案。 注:本文内容由3D打印技术参考整理编辑,转载请点击转载须知。欢迎转发 主编微信:2396747576;硕博千人交流Q群:248112776;网址: 延伸阅读: 1.主流3D打印工艺制备SiC陶瓷的优缺点及国产方案带来的新突破 2.使用挤出间接3D打印技术制作金属和陶瓷晶格结构 3.3D打印+晶格结构,寻求更多“出圈”可能 4.升华三维间接3D打印技术——3D打印与粉末冶金的创新结合
  • 设计指南:基于选择性激光烧结3D打印技术的应用和设计技巧

    设计指南:基于选择性激光烧结3D打印技术的应用和设计技巧

    选择性激光烧结 (SLS) 增材制造技术可实现卓越的品质和生产力,同时为注塑成型无法实现的高性能设计打开了大门。该技术还省去了注塑成型模具的漫长交付时间和前期投资。 该技术是日益增长的大规模定制制造以及功能性原型制造趋势的核心所在。SLS部件可以在设计时考虑到部件整合,从而无需传统制造中常见的装配流程。工程师们可以设计其他技术均无法实现的生产用几何形状,从而节省了时间和费用。本篇内容主要对基于SLS技术制造的零件提供设计帮助,如活动铰链、桁架、晶格、复杂管道及其他部件。 1. 活动铰链 活动铰链对于SLS技术而言较为新颖,这里要问的问题是,为什么要在能够设计和构建集成铰链的情况下来制造活动铰链?常规活动铰链的设计和优化均针对热塑塑料注塑成型材料和工艺。 对于SLS技术,应尽量避开活动铰链,因为SLS尼龙不具有注塑成型热塑塑料所具有的挠曲特性。由于工艺的分辨率,3D打印铰链必须比设计用于模塑的铰链更厚,尼龙在循环变形条件下具有更优的性能。在具有一次性折叠使用情况时,活动铰链非常有用,并且能够将组件连接在一起。 对于构建方向,尽量避免在铰链的拉伸表面形成阶梯。此外,可以考虑在打印完成之后对零件进行增韧后处理。 2. 桁架 SLS技术极其适用于制造许多复杂的小型塑料部件,如电气接头和夹片。可以考虑在CAD设计时,使用一个由桁架构成的方形盒子包裹住小部件,防止所打印的小零件在后处理期间丢失。 桁架的方形条可以设置为1mm,搭配5mm以上的开口,在喷砂时就可以对内部的小零件起到作用。如何还需要额外后处理,如对医疗器件进行灭菌,仍然可以借助这个方形桁架盒转移零件,以进行后续的后处理步骤。 同时,还需要考虑零件的取出问题,因此可以在方形盒上设计一个或多个铰链门,其设计可以采用卡扣方式,也可以采用插孔连接。 3. 卡扣结构 采用SLS制作卡扣已经是非常成功的商业案例,与注塑成型相比,SLS构建方式减少了设计局限,成功制造了结构更为复杂的夹紧、卡扣、固定和脱口释放系统。 在此示例中,“挤压脱扣”按钮机构使两个抓臂围绕一个扭力梁支点旋转。在设计时,需大量使用圆角来防止断裂,以在接收侧的预先闭合位置使用圆角可以抵消循环蠕变的影响。 与所有经历循环变形的结构一样,需要考虑塑料在进入最终稳定位置之前会经历的初始蠕变,这一点对于开展适用于采用SLS构建的设计至关重要。与活动铰链和弹簧片一样,可以考虑浸入沸水中10分钟来提高塑料的韧性。 4. 晶格结构 晶格结构和其他设计为多孔的材料在多个领域有重要用途。从机械工程的角度来说,多孔材料具有高强度但质量却相对较低。 这些材料具有良好能量吸收、隔热和隔音特性。人工构建晶格结构过程非常繁琐,因此设计师可能希望创建一个程序来自动执行某些步骤,或者使用实现构建过程自动化的专用软件包。 SLS工艺能够制造直径小至接近0.5mm的晶格柱。 5. 其他结构 该指南还针对基于SLS工艺的挡板、轴承、凸台、按钮、螺旋弹簧、复杂管道、子母合页、集成交联、箱罐进行了设计指导,由于篇幅有限,可扫描下方二维码或点击阅读原文下载中文版;英文版已上传QQ群。 高性能选择性激光烧结SLS材料DuraForm尼龙热塑塑料 表面光洁度极高、性能极佳的热塑塑料部件 3D Systems可生产品质高、尺寸大的SLS尼龙部件,从打印机中打印完成即拥有出色的表面光洁度,以及优于细丝、粉末结合或其他SLS打印机所打印部件的各向同性强度。3D Systems DuraForm SLS材料专用于实现全方位功能和各向同性特性,包括刚性、高伸长率、高冲击强度和耐高温性。 长期机械性能和环境稳定性 3D Systems的一系列耐用尼龙热塑塑料可长期保持均衡的机械性能和环境稳定性,根据ASTM测试方法测试得出的室外和室内机械性能和环境稳定性分别达到1.5年和8年。 打印的部件适合用作高强度、经久耐用的功能性原型、中等批量生产的直接制造最终用途部件、需要经过美国药典(USP)第六类认证并消毒的医疗部件、复杂的薄壁管道、卡扣连接、活动铰链和大型航天和汽车覆盖件、面板、护栅和保险杠。 这些新的设计和制造选择为以下领域打开了大门:经改进的产品、新设计、新商业模式以及新市场。 欢迎转发 主编微信:2396747576;硕博千人交流Q群:248112776;网址: 延伸阅读: 1.两款性能可长期稳定的3D打印塑料+3D Sprint 数据处理软件功能解析 2.零件整合与一体化制造,3D打印为生产制造带来巨大效益 3.面向工厂车间的「集成式」立体光固化增材制造解决方案 4.面向涡轮机械的增材制造——3D Systems网站推出各行业应用解析
  • 整体化、轻量化与批量化 | 铂力特展示航空航天金属3D打印潜力与趋势

    整体化、轻量化与批量化 | 铂力特展示航空航天金属3D打印潜力与趋势

    新型航空航天飞行器正在不断向性能高、寿命长、成本低、可靠性好等方向发展,作为航空航天领域的新型制造技术,增材制造已经证明了它的安全性和可靠性,它的典型例证是GE航空3D打印了超10万个喷嘴头以及Norsk Titanium为波音提供经过FAA认证的客机零件。这些应用既包括复杂结构也涉及大尺寸零件,代表了航空航天零部件向结构复杂化和整体化发展的迫切需求。 金属增材制造技术在航空航天领域的应用优势涵盖了设计、成本、加工周期、材料利用等方面。可以说,金属增材制造技术是现代航空航天零件快速低成本研制和集成结构实现快速组合制造的重要手段。 01批量制造航空航天领域金属3D打印的新趋势 尤其以GE航空3D打印喷嘴的成功案例表明,金属3D打印在航空航天领域实现批量化制造是可行的。 近日由航天六院发布的,3D打印关键零组件在长期试验中进行了数十次可靠性考核,也足以说明该技术在航空航天领域应用的可接受度。 以粉末床激光熔融(L-PBF/SLM)为代表的金属3D打印技术,已经从制造单一航空航天验证组件,过渡到制造终端产品以及批量化制造阶段。铂力特整合多年金属3D打印经验,不断进行技术创新,提升工艺,为航空航天零部件的批量化生产提供了完备的解决方案,经验证的航空航天零件质量精度一致性好,满足批量生产的要求。 铂力特智能制造厂房 本届中国航展,铂力特将展示“满舱批产”的零部件之一——某无人机零部件变形设计展示安装支架。该部件具有拓扑优化结构,整个零件自成形而未添加辅助支撑。满版安装支架尺寸为250×400×400mm,重量4.12kg。BLT-S400三光设备打印满版安装支架一次可成形40件,而时间仅需83h。零件在水平方向摆满基板,在竖直方向叠加四层,充分利用了设备的成形空间。3D打印的安装支架零件质量、性能一致性高,尺寸精度良好,展现了BLT-S400对航空航天零部件的批量生产“降本增效”的能力。 左图为安装支架,右图为支撑框架 另一个所展示的批量生产零件——支撑框架,为钛合金材料打印,主体结构为筋条状,长径比大,多处结构成形角度较小,添加树状支撑,部分区域添加格栅状支撑,保证结构稳定性。满版支撑框架尺寸为250×400×400mm,重量5.92kg。使用BLT-S400三光设备满版一次可成形12件,而仅需40小时。 BLT-S系列设备配备了铺粉质量监控和三维重建等智能模块 稳定、一致的零件更需要生产过程的质量监控保驾护航。BLT-S系列设备配备了铺粉质量监控和三维重建等智能模块,铺粉质量监控可以实时监测铺粉过程,智能识别多种铺粉异常并根据数据库进行修复,保证了成形零件的高质量品质。三维重建可以快速识别成形缺陷,实时显示已成形部分,便于后期质量回溯。铂力特还为各型号设备配备了相应的“辅机全家桶”,可以实现自动送粉和设备不间断加粉而无需人员干预,助力设备高效的粉末循环,为批量化生产提速。 持续降本是批量生产带来的重要价值。金属3D打印的极小批量制造成本难以与传统制造技术匹敌,但批量生产将极大有效利用装备的生产空间,从而在固有成本无法改变的情况下,有效摊低零件的平均成本。同时需要指出的是,金属3D打印的批量化生产,仅针对的是那些传统制造无法加工的结构,或者是在一定数量内采用3D打印具有显著效益的情况。总之,从目前航空航天领域的应用情况来看,该领域的金属3D打印有批量化的应用趋势。 02轻量化和整体化推动金属3D打印往大尺寸制造方向发展 金属3D打印正在朝着轻量化、整体化制造的趋势迈进,最典型的证据是,以需求驱动的大尺寸金属3D打印装备的不断面世。本次中国航展,铂力特展出了多件SLM技术制造、超一米的整体结构一体化制造的大尺寸零件,体现了“大、优、特、精”等技术能力整合在一款零部件上的魅力。 尤其以该公司制造的发动机集成件为例,该部件集中体现了金属3D打印技术几乎所有的结构制造优势,如薄壁壳体、异形曲面、晶格点阵、复杂流道等。该产品的尺寸达到820×820×400mm,充分体现了增材制造产品的创新性设计理念及铂力特设备稳定制造大尺寸、复杂多特征部件的加工能力。制造这种尺寸级别的零件,要求设备在成形过程中需要具有高度的可靠性及稳定性,同时在成形过程中对工艺参数具有更严苛的要求。   3D打印具有一体化/整体化制造的显著能力,能够将多种特征结构在一次打印过程中制造出来。零件的整合带来的效益同样显著,如制造环节极大减少、零件可靠性增强、零件整体减重、整体成本降低等等;同时也更利于寻找减轻重量的方法,以便可以携带更多的燃料和载荷。 复杂的结构、精妙细微的设计让空天零件对结构设计的要求越来越高。金属3D打印技术让零件突破外形轮廓和复杂程度约束,从航空航天制造领域设计的源头出发,在满足零件性能和服役条件的情况下,实现功能性优先的设计,使金属零件向轻量化和整体化方向发展,设计引领并推动增材制造技术不断突破和发展。 END 从当前规模化的应用案例以及发展规律看,金属3D打印已经成为航空航天领域研发和制造不可或缺的重要组成技术,尤其体现在对它的接受度方面,从质疑、尝试到大胆应用,是这些年来该领域对3D打印技术的重要变化。 航空航天零部件的制造能力、水平是国家工业技术实力的重要体现。航空航天制造业作为发展潜力巨大和技术门槛较高的高端装备制造业,具有强劲的产业带动能力。实际上,也是这些行业的高要求,促进了金属3D打印技术从材料、装备到工艺甚至后处理等各方面的发展。未来,它的应用将会更加广泛。 注:本文内容由3D打印技术参考、铂力特共同创作。欢迎转发 主编微信:2396747576;硕博千人交流Q群:248112776;网址: 延伸阅读: 1.结构优化+轻质材料 | 铂力特3D打印钛合金卡钳助力小鹏飞行汽车减重 2.尺寸达1.3米,铂力特BLT-S1000 3D打印铝合金蒙皮点阵结构 3.瞄准大·生产时代 | 铂力特发布六激光BLT-A450,为制造业赋能 4.实现工业零件的批量化制造,铂力特发布全新设备BLT-A400