应用-3D打印技术参考-(第90页)    

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  • 英国防部新推优化3D打印军用供应链计划,美国积极部署3D打印国防应用顶层设计

    英国防部新推优化3D打印军用供应链计划,美国积极部署3D打印国防应用顶层设计

    近日,3D打印技术参考注意到,英国国防部(MOD)通过了一项名为“TAMPA”的耗资500万英镑的实验性新项目,计划采用3D打印技术制造武器和其他军事装备零件,调整3D打印军用备件的供应链。 MOD的目标是通过安全的防御网络共享打印文件,使用3D打印快速制造零件,解决“国防库存提前期过长”的问题。作为“TAMPA”项目的一部分,英国国防部希望创建一个多供应商框架,能够在需要时3D打印更轻、强度更高的金属部件。如果能够做到这一点,英国政府部门预计能够缩短军事装备和武器的交货时间,同时提高难以采购的过时部件的可用性。 3D打印快速制造零件,解决“国防库存提前期过长”的问题 值得注意的是,该项目是在美国国防部 (DOD) 建立自己的综合增材制造战略一年后启动的。2021年,美国国技术与制造工业基地 (TMIB) 办公室主任罗伯特·戈尔德表示,该战略将赋予国防部“前所未有的供应链敏捷性”。美国国防部的战略指出,“在无法获取零件且数据不可用的情况下,逆向工程和3D打印将会是一种可用的支持工作顺利进行的途径”。 TAMPA项目相关文件指出,增材制造有可能解决国防领域的重大问题,如国防库存的交货时间过长以及过时零件的制造。英国国防部希望拥有多供应商框架体系,加快增材制造的成熟度,并希望使用有限的创新资金获得进展。 英国将3D打印加入国防部供应链  TAMPA项目的全名为“采用金属增材制造应对服务挑战”,已经建立了两个广泛的目标。根据国防部的一份合同通知,该计划被视为“加速增材制造成熟度”的机会,并更好地利用它来实现“对零件需求的更敏捷响应”。 虽然MOD没有透露它希望生产的备件的性质,但它已经列出了一系列计划实现的目标及最后期限。TAMPA项目预算500万英镑(约3800万人民币),将让供应商在未来两到七年内3D打印各种库存零件,并在英国国防网络中提供最终模型。  英国公司推出的高强度A20X铝合金英国知名3D打印机品牌雷尼绍英国国家快速成型制造中心(NCAM) 英国知名3D打印服务商3T Additive Manufacturing 该计划将围绕制造复杂性分为四个阶段,第一步是生产非安全关键金属军事部件,然后在工业基地生产对安全至关重要的金属零件,第三步是在远离工业基地的地点生产非安全关键金属(或聚合物)零件,第四步是在战场前线或其他偏远地区制造相关零件。 对于项目的申请者,必须已经持有一个或多个国防部设备或平台支持合同,熟悉金属3D打印认证的相关流程,并拥有适当的防御渠道网络。 MOD表示,如果该项目运行整整七年,“可能会考虑提供更多资金”,并承诺每年两次重新开放准入,让更多供应商加入。 美国在国防中积极部署3D打印 卢秉恒院士曾撰文指出,美国着眼于持续增强制造业创新能力和竞争力,通过顶层设计、战略规划来引领增材制造产业发展;组建国家增材制造创新机构,发布《国防部增材制造路线图》《增材制造标准化路线图》《国防部增材制造战略》等,启动增材制造推进计划“AM Forward”,协调推动增材制造在国防装备、先进制造业中的示范应用并形成产业生态。 2021年6月10日,美国防部研究与工程副部长办公室发布国防部5000.93指示《增材制造在国防部的使用》,该指示作为首份面向增材制造(AM)的顶层政策文件,就增材制造在国防部的实施和应用制定政策、明确责任并细化程序。 5000.93指示《增材制造在国防部的使用》文件 2022年5月,美国政府发起了推动美国3D打印及制造业发展的“AM Forward计划”,波音、诺格、通用航空、雷神、洛克希德·马丁以及霍尼韦尔,这些军事和准军事企业均同意参与该计划。 美国陆军方面:2021年,美国陆军与应用科技研究组织(ASTRO)签订了一份合同,涉及开发一款新的金属3D打印设备,用于坦克和悍马的单件装甲车底盘直接制造,这款打印机将能够打印尺寸约9 x 6 x 3.6 m的单一、无缝战车外部构件;2020年,授予3D Systems 1500万美元的合同,开发9激光器1m*1m x 0.6m的大型金属3D打印机;此外,美国陆军还支持MolyWorks在金属废料的产生地现场消化并转化为优质粉末的提案。 美国海军方面: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。2021年9月,美国海军与Stratasys达成25台2000万美元的历史最大政府3D打印机购买交易,这份合同甚至是Stratasys迄今为止最大的政府项目。2017年,Thermwood与海军空中系统司令部的东部舰队备战中心签署了正式合作研究和开发协议,以合作开发大型复合材料增减材一体制造。 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 冷喷涂3D打印机制造商SPEE3D获得美国军事远征制造奖 美国空军方面,2022年9月,美国空军间接资助SLM Solutions开发“世界最大”PBF金属3D打印机,并授予蓝色激光专家NUBURU第二阶段合同,开发基于蓝色激光的区域3D打印技术;2021年11月,美空军和GE公司的金属3D打印探路者计划达成下一个里程碑;此外,美国空军还与领先的3D打印供应商Continuous Composites公司合作,共同研究连续复合材料3D打印能否成功用于无人机机翼直接制造。 此外,美过国防部还授予ExOne粘结剂喷射3D打印移动方舱的制造合同,用以开发一个完全可操作的3D打印移动“工厂”,支持陆、海、空直接部署在野外,支持战区、灾难救济或其他远程零件制造任务。 ExOne粘结剂喷射3D打印移动方舱聚合物挤出3D打印机制造商Essentium参加美国海军2022年维修技术演习 (REPTX) 中国国防领域对3D打印技术的政策性文件实难见到,并不一定是没有,目前可以看到的案例也非常有限。3D打印技术参考注意到,中国日报海外版3月21日发表了一篇题为《3D printing speeds up production of missiles》的文章,介绍了中国最大的导弹制造商——中国航天科工集团利用3D 打印加速巡航导弹设计和生产的事例。此外,中国新一代军机,如歼-10、歼-15、歼-20和歼-31,对3D打印技术的运用也有很多报道;关于移动方舱的制造也有相关信息。 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.国内LPBF大尺寸金属增材制造制造装备汇总 2.美国白宫发布更新版《关键和新兴技术清单》,3D打印再入其中,确保持续领先 3.中国日报海外版:3D打印加速中国导弹生产 4.分责任,抓落实!美国防部发布使用增材制造的官方政策
  • 国内LPBF大尺寸金属增材制造品牌与装备汇总

    国内LPBF大尺寸金属增材制造品牌与装备汇总

    大尺寸装备是金属增材制造装备发展的重要方向,更大的成形尺寸可以拓宽金属增材制造技术的应用场景,提升金属3D打印在高端制造领域的应用价值。得益于我国航空航天领域的快速发展,运载火箭、空间站、大飞机等关键行业对大尺寸、一体化、高精度零件具有重要的需求,金属3D打印集成化的解决方案已经证明可以生产出更高产量的高质量零件,激发了国产金属3D打印装备制造商不断完善优化产品,研发制造更大成型尺寸的装备。 近年来,国内粉末床大尺寸金属增材制造制造装备发展突飞猛进,尤其以铂力特、华曙高科、易加三维以及汉邦科技等为代表的国内知名金属3D打印品牌,顺应各领域制造需求及技术发展趋势,纷纷推出了可以大规模提高制造效率和能够打印更大尺寸的激光粉末床金属3D打印机,并初步形成了销售和应用规模。这代表了当前国内金属3D打印技术的发展水平,以及中国相关领域制造业对该技术的迫切需求。本期,3D打印技术参考汇总这些领先品牌旗下各自的大成形尺寸装备,排列不分先后。   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.超大装备 | 国内8家多激光、米级SLM金属3D打印机汇总 2.美空军间接资助SLM Solutions开发“世界最大”PBF金属3D打印机 3.蓝光+区域打印 | 美空军资助100倍速未来金属3D打印设备研发 4.航天六院增材中心 | 实现500余种复杂精密构件3D打印成型,突破航天液体动力领域3D打印全流程技术
  • 北京药监局对「增材制造定制式义齿产品注册审查指导原则」征求意见

    北京药监局对「增材制造定制式义齿产品注册审查指导原则」征求意见

    9月23日,3D打印技术参考注意到,北京药监发布了关于《北京市增材制造定制式义齿产品注册审查指导原则(征求意见稿)》公开征集意见的通知。 通知指出,为指导和规范增材制造定制式义齿产品的注册技术审评工作,帮助审评人员理解和掌握该类产品原理、结构、性能、预期用途等内容,把握注册技术审评工作基本要求和尺度,对产品安全性、有效性作出系统评价,北京市药监局结合实际起草了《北京市增材制造定制式义齿产品注册审查指导原则(征求意见稿)》,向社会公开征求意见,欢迎社会各界提出意见建议。 指导原则中的定制式义齿是指人工制作的能够恢复牙体缺损、牙列缺损、牙列缺失的形态、功能及外观的修复体,可以分为固定义齿和活动义齿两大类。只要通过增材制造工艺完成其金属(内)冠、固定桥、嵌体、桩核、可摘局部义齿支架、全口义齿基托加工的定制式义齿产品均属于本指导原则的覆盖范围。 金属3D打印的定制式义齿(来自Dent-Art-Technik Kft., Győr, Hungary) 所指的增材制造工艺仅限于激光选区熔化工艺,仅限于使用金属材料不包括使用陶瓷材料或其他材料通过增材制造工艺加工的上述结构。定制式义齿增材制造工艺所用钴铬合金、钛和钛合金等金属义齿制作材料应取得III类医疗器械产品注册证。 义齿的激光选区熔化增材制造件的金属性能应符合下表的要求。 表面粗糙度 按YY/T 1702-2020中8.2.1试验,打印后的试样表面粗糙度Ra应不大于15μm。 尺 寸 按YY/T 1702-2020中8.2.2试验,打印后的试样厚度与设计的试样厚度偏差应不大于 ±0.05mm。 翘曲变形 按YY/T 1702-2020中8.2.3试验,打印后的试样翘曲变形量应不大于 0.5mm。 硬 度 按YY/T 1702-2020中8.2.4.1试验,纯钛产品的硬度应不低于 150HV10;钛合金产品的硬度应不低于 260HV10;钴铬合金产品的硬度应不低于 280HV10。 拉伸性能 按YY/T 1702-2020中8.2.4.2试验,应符合ISO 22674-2016中5.4和5.5的要求, 1型:0.2%规定非比例延伸强度≥80MPa;断后伸长率≥18%。 2型:0.2%规定非比例延伸强度≥180MPa;断后伸长率≥10%。 3型:0.2%规定非比例延伸强度≥270MPa;断后伸长率≥5%。 4型:0.2%规定非比例延伸强度≥360MPa;断后伸长率≥2%。 5型:0.2%规定非比例延伸强度≥500MPa;断后伸长率≥2%;杨氏模量≥150GPa。 弯曲性能 按YY/T 1702-2020中8.2.4.3试验,0. 2% 规定非比例弯曲应力应不低于800MPa。 夹杂物和 孔隙率 按YY/T 1702-2020中8.2.5试验,放大 100 倍观察,疏松、非金属夹杂和孔隙率的面积分数应在 2.8% 以下(面积百分比)。 密 度 按YY/T 1702-2020中8.2.6试验,应符合ISO 22674-2016中5.6的要求。 耐腐蚀性 按YY/T 1702-2020中8.2.7试验,应符合ISO 22674-2016中5.7的要求。 抗晦暗 如果制造商声明具有抗晦暗性能,按YY/T 1702-2020中8.2.8试验,应符合ISO 22674-2016中5.8的要求。 线胀系数 此要求仅适用于金属-烤瓷修复体用金属材料,按YY/T 1702-2020中8.2.9试验,应符合ISO 22674-2016中5.10的要求。 北京通过“提前介入”,使医疗器械审评水平紧跟国际前沿 今年以来,北京市医疗器械审评检查中心通过“提前介入”服务模式,对采用国际先进技术研发的“激光选区熔化工艺”定制式义齿产品等提前进行审评追踪。通过科学和规范的管理,保证医疗器械审评质量,以优质高效的技术服务,持续优化营商环境,促进北京市医疗器械产业健康快速发展。 金属3D打印的义齿产品(来自Renishaw) 北京市医疗器械审评检查中心自企业获得创新医疗器械批件后,积极推进产品注册进程,按照“专人负责、提前介入、全程辅导”的原则,对企业优先审评和现场检查。中心主动了解企业困难,协助企业研判产品风险,宣贯产品注册流程及法规要求,通过点对点辅导、面对面沟通、分阶段梳理、无延时响应等多种方式,切实帮企业渡过法规“困惑期”,并在产品注册受理前,组织召开专家评审会,提前审评产品技术指标及临床方案,协助企业推进创新产品技术指标体系建立和临床试验方案设计进程,最终助力企业将产品尽快上市,服务百姓健康。 激光选区熔化工艺是精密金属3D打印领域中最为前沿和最具潜力的技术,它与早期出现的增材制造3D打印技术基本原理相同,也是先在计算机上利用三维造型软件设计出零件的三维实体模型,然后通过切片软件对该三维模型进行切片分层,得到各截面的轮廓数据,由轮廓数据生成填充扫描路径,不同之处在于其利用高能量的激光束,使用很小的焦点光斑,对超细粉末、超薄铺粉层进行精密热熔加工,因此可比其他金属3D打印获得更高的致密度、更高的尺寸精度和更好的表面质量。 3D打印的金属牙冠(来自oqton) 作为一种新兴技术,激光选区熔化工艺的影响因素多达50多个,对成形效果具有重要影响的包括六大类:材料属性、激光与光路系统、扫描特征、成形氛围、成形几何特征和设备因素。 北京市医疗器械审评检查中心在收到北京首个3D打印义齿注册申请时非常重视,在产品质量控制、研发过程以及工艺参数确认等方面开展现场咨询、现场检查,并组织召开专家评审会等进行沟通。中心经过大量研究原始资料、供应商信息以及实测的验证数据,最终明确了激光选区熔化3D打印义齿产品的质量评价体系,包括产品质量控制标准,金属粉末、3D打印设备以及义齿加工系统性的工艺参数确认研究要求及生产制造现场特殊安全生产防控要求等。 “激光选区熔化工艺”3D打印定制式义齿产品填补了北京市空白,引领了义齿加工制造领域的新趋势。通过审评,北京市医疗器械审评检查中心建立起了3D打印义齿产品的质量评价体系,跟踪了3D打印领域发展的最新技术,这都将推动审评检查工作紧跟科技前沿,加速新技术转化效率,服务产业发展,造福人民。…
  • Nature封面文章:采用无人机3D打印空中楼阁

    Nature封面文章:采用无人机3D打印空中楼阁

    9.21日,3D打印技术参考注意到《自然》杂志以封面文章的形式发表了一篇工程学论文,涉及一种采用飞行机器人3D打印空中结构的技术。 研究人员借助黄蜂筑巢的原理,提出了一个可扩展的多机器人3D打印和路径规划框架,使机器人数量和任务能够适应整个建筑任务中打印几何形状的变化。多机器人制造框架允许在人类监督下进行自主3D打印、实时评估打印几何图形和机器人行为适应。这项研究为未来在偏远或难以抵达的地点提供重要基础设施的建造提供了支持。 文章指出,为了提高生产力和安全性,基于机器人技术的建筑制造已被开发用于建筑元件组装和自由形式的连续增材制造。与基于装配的方法相比,自由形式的连续增材制造能够灵活制造结构可变设计,从而提高材料效率并降低成本。目前,用于现场施工的大型自由形式增材制造方法主要使用地面机器人和龙门起重机系统。然而,这些技术需要将机器人硬件扩大到比所需的制造范围更大的尺寸,从而使人或其他机械难以并行操作或占用建筑场地,并具有危险性。此外,这些大型系统需要与电源连接,限制了适应敏捷应用的能力,如检查和维护、维修,或在偏远、难以进入或敌对的环境中制造,在这些环境中,大型基础设施的运输或安装显然不可行。 作为大型单机器人系统的替代方法,小型移动机器人团队可以提供更大的灵活性和可扩展性,能够构建比单机器人本身更大的几何形状,并且还具有自适应的潜力,可高效同时分布在多个建筑工地。3D打印技术参考认为,这就比如中国修建一条高速公路,是多路段同时开工。然而,使用机器人团队对建筑的研究处于早期的探索性发展阶段,到目前为止,主要集中在建筑元件的组装上。此外,目前的多机器人增材制造方法主要使用操作高度有限的移动地面机器人车辆。 3D打印建筑行业最先进的机器人平台比较:红色到蓝色渐变表示规模、灵活性和可实施性的改进。已建立的平台在3D打印的规模与机器人平台的规模、最大构建范围、并行制造能力和现场访问能力方面存在局限性。这项研究(虚线框)实现了在难以进入的位置使用无边界构建进行并行制造与当前的人工机器人系统及其固有局限性相比,自然界的动物在建造栖息地时表现出显著程度的可扩展性和适应性。例如,燕子克服了有限的材料有效载荷,在其材料来源和巢穴之间进行了1200次飞行,以逐步完成巢穴制造。白蚁和黄蜂等群居昆虫表现出更大程度的适应性和可扩展性;特别的,黄蜂进行的空中施工显示了高效和直接的路径优化,飞行减轻了在整个建筑过程中在先前建造的材料上方或周围导航的需求。这些自然系统启发了一种集体建设的方法,该方法使用不受束缚的移动机器人网络作为多智能体系统运行。让大量机器人一起工作揭示了制造中的挑战,这些挑战需要解决当前可用技术之外的多智能体协调问题。除了多机器人系统的集体交互方法外,材料设计和使用以及环境操纵机制必须整合和共同开发,以实现集体建设。 研究人员公开了他们所开发的Aerial-AM框架,它将自然界的现象与工程原理相结合,在飞行中使用无人驾驶机器人实现3D打印,展示了一个不受束缚的、无界限的3D打印系统和可扩展的基于群的由多个空中机器人并行的分布式3D打印控制系统。 用空中机器人团队实现自主增材制造需要并行开发多项关键技术,其中包括:(1)能够进行高精度材料沉积和打印质量在线定性评估的空中机器人;(2) 空中机器人团队能够通过无线共享数据,而不受临近机器人的影响;(3) 自主导航和任务规划系统,结合打印路径策略自适应的确定和分配制造任务;(4) 战略性设计或选择材料,特别是轻质和可打印的水泥混合物,适用于空中3D打印,无需模板或临时脚手架。   使用多学科物理人工智能开发方法,研究人员开发了Aerial-AM系统,该系统使用称为BuilDrone(建造无人机)和ScanDrone(扫描无人机)的两种类型的空中机器人平台。BuilDrone设计用于实现物理材料的自主沉积,具有依赖于环境的制造精度,而ScanDrone设计用于在每层材料沉积后执行增量空中扫描和验证观察。两个机器人平台都与提出的分布式多代理方法在两个循环中进行协调。开发制造策略用于关联多智能体系统中的3D打印形状和机器人任务分配。构建循环包括BuilDrones和ScanDrone的飞行中打印性能表征、BuilDrones的实时轨迹适应和材料挤压,以及通过ScanDrone和人类监督员进行的打印验证。 虚拟仿真结果表明,Aerial-AM框架可以通过并行多机器人制造有效打印各种几何形状,同时缓解过度拥堵,并展示了适应性和个体机器人冗余。研究人员同时开发了四种定制水泥混合物进行无人机建造,打印了2.05m高的圆柱体,制造精度达到5mm,这在英国建造标准中是可接受的,这证明了该系统制造大型几何体的能力。 Aerial-AM允许在飞行中进行制造,并为在高空或具有自然灾害的难以进入的地区进行构建提供了未来的可能性。 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.羊曲大坝项目首席科学家:用3D打印建设堤坝设施,技术已经成熟 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 3.3D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 4.纵维立方kobra系列火爆全球,家族新机Kobra Neo今日正式上线
  • 华曙高科Flight®解决方案及巴斯夫高性能材料,助力北美机器人集成业务发展

    华曙高科Flight®解决方案及巴斯夫高性能材料,助力北美机器人集成业务发展

    2019年,华曙高科全球首推Flight®技术(或Fiber Light®技术),通过独创的高分子光纤激光烧结技术,打造行业领先生产率;2021年,华曙高科发布Flight® 403P系列双激光设备,提供更高生产力。自此,华曙众多客户采用强大的光纤激光设备实现批量化生产高品质终端应用部件。 Sofos Robotics Co.(以下简称 Sofos Robotics)引进华曙高科开源的Flight® HT403P设备及巴斯夫高性能材料,进行原型设计及批量化生产。 近期,华曙高科北美子公司市场专员Jason Rodriguez有幸采访了Sofos Robotics公司总经理John Huster,深入了解Sofos Robotics如何应用Flight®技术。以下为报道全文。 FARSOON物业工作周报 Rodriguez: 您能分享一下Sofos增材制造的历史吗? Huster: Sofos Robotics是一家自动化和机器人集成服务提供商,旨在最大限度地提高工业生产效率。我们引进增材制造技术改进自动化单元所需的部件,比如定制化支架、安装板、零件夹具和夹持器。 起初我们有几台FDM设备,为公司内部和少数客户打印部件,那时我们专注于原型设计和小批量生产。但是随着业务的不断增长,我们意识到FDM技术无法快速生产我们需要的部件数量。于是我们开始研究其它生产技术,经过对比,最终决定引进华曙高科Flight®技术设备,因为该技术优异的速度和灵活性。 我们认为增材制造是一项具有巨大潜力的技术。我们计划通过寻找新市场、帮助客户解决问题继续推动我们业务的发展。 图为华曙高科Flight® HT403P设备安装于Sofos Robotics公司(图片来源:Sofos Robotics) 物业工作周报 Rodriguez: Sofos Robotics为何选择华曙高科和Flight®技术? Huster:和许多其他公司一样,起初我们采用FDM设备开始增材制造生产,为客户生产零部件原型。后来,客户开始关注我们的产能,我们看到了发展机会,开始研究不同的3D打印技术。最终,我们选择华曙高科Flight® HT403P设备,因为它的成型体积大、打印速度快,而且材料/参数开源。此外,华曙设备耗材更少,售后服务比我们对比的其它设备更具成本效益。 物业工作周报 Rodriguez:您能分享一下Sofos增材制造的具体应用案例吗? Huster:有一位客户委托我们生产一种定制的防静电尼龙防护罩。针对这个部件,由于环境要求,我们必须使用防静电材料。 在采用增材制造技术之前,该防护罩由不锈钢制成,将两半焊接在一起。然而客户想实现一体化成型,降低报废率。 通过采用华曙高科Flight®设备和巴斯夫的防静电尼龙材料,我们能够以更低的成本和更快的生产效率为客户提供一体化成型解决方案。 在引进华曙设备之前,我们的一台FDM设备需要12小时才能打印出1个防护罩,现在采用华曙Flight®技术,我们能够在相同时间内打印12个保护罩以及配套的支架。 物业工作周报 Rodriguez:我们了解到Sofos许多项目都使用特殊的工程材料。您对华曙高科材料/参数开源的设备体验如何? Huster:这是我们在考虑购买设备时的关键点之一。材料开源的设备非常符合我们的需求,而且我们能够从不同供应商那里购买材料,以便为我们的客户找到最佳解决方案。我们收到客户的各种不同生产需求,能够自主选择不同供应商的材料,这让我们受益颇丰。 参数开源的设备很棒!这使我们能在完成1-2缸打印任务后快速更换新材料。我们能够自主调节很多参数,比如工作温度、激光扫描功率、扫描距离等。开源平台使我们能够为打印过程中的每个部件设置不同的打印参数,并测试多种参数组合,以找到最佳解决方案。我们还可以在打印过程中实时添加或删除工件。当我们第一次尝试一种新材料时,这些功能非常实用。 物业工作周报 Rodriguez:我们了解到Sofos已经成功测试了一些巴斯夫材料。您能否与我们分享更多测试结果以及针对的应用行业? Huster:我们对巴斯夫的体验非常好。巴斯夫提供的多样材料选择,我们已经在Flight®设备上开发了相应的烧结参数。目前,我们使用巴斯夫的PA11 ESD、TPU和PA6矿物纤维复合材料,已经完成了这些材料的测试和应用验证,我们期待将来使用更多的巴斯夫材料。 我们正在使用TPU材料开发的项目是定制吸盘和定制的悬垂式控制器防护罩。开发过程中不断解锁材料的新性能,我们期待TPU材料的更多应用。 物业工作周报 Rodriguez:您能分享一下您与华曙高科合作以及应用 Flight® HT403P设备的经验吗? Huster:我们与华曙高科的合作非常愉快,华曙在整个过程中都积极帮助我们,我们遇到任何问题,华曙都积极提供支持。 物业工作周报 “Flight® HT403设备提供了高速和高精度,无论您需要应用于什么行业,开源材料的平台都带来无限的生产应用。”华曙北美子公司销售总监Jim Braddick表示,“通过我们的材料合作伙伴巴斯夫和华曙Flight® HT403光纤激光设备, Sofos Robotics为终端客户带来了终端应用部件,这是传统生产技术无法实现的。” 巴斯夫业务发展经理Jeremy Vos表示:“我们与Sofos团队合作了很多材料,包括 PA11 ESD。我们认为与一个强大的团队合作,帮助他们为客户快速提供解决方案,这种经验意义重大!” 9月12-17日,华曙高科北美子公司在芝加哥参加IMTS (The International Manufacturing Technology Show) 展会,现场展示Flight®技术以及巴斯夫 Ultransint® PA11 ESD和Ultransint® PA11 Black CF材料的3D打印解决方案。 此外,华曙高科欧洲子公司将于11月15-18日在德国法兰克福参加Formnext展会,展位号11.1-D29,将重点展示Flight®技术。期待与您相见!…
  • 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

    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

    如今,高精度三维扫描与3D打印并不是相互独立、界限清晰的技术门类。相反,两种技术的相互融合应用正在不断加速,在航空航天、汽车、医疗等领域正在发挥重要作用。高精度三维扫描可以快速进行3D打印件的尺寸合格性验证,助力增材制造实现良好的终端应用,实现高效定制化和小批量零件生产。 先临天远是中国较早进行自主研发工业级光学三维测量技术的企业。天远品牌成立近20年,一直专注于高精度三维扫描仪的研发,积累了丰富的行业经验。本期内容将盘点天远高精度三维扫描与增材制造技术融合应用的案例,探索两种技术在工业化应用中发挥的价值。 高精度三维扫描与SLM金属3D打印融合应用 激光粉末床熔融采用激光选择性的逐层熔化金属粉末,直至完成零件打印。制造复杂结构零件,是该技术的重要应用。 传统的检具和三坐标,受零件的形状影响较大,不利于测量形状复杂的零件。而高精度三维扫描通过非接触式的三维测量方式,则不受零件形状影响,可以快速检测SLM金属3D打印制造的零件。 高精度三维扫描与激光熔覆技术融合应用 激光熔覆技术是用激光涂覆的方法将材料进行逐层堆积,最终形成具有一定外形的三维实体零件。其主要是用于进行零件的修复以及一些复杂零件的直接制造。 高精度三维扫描在激光熔覆中,主要进行以下两方面的应用: 1)为修复提供数据支持,通过高精度三维扫描仪获取缺损特征的三维数据,进行逆向设计,规划修复方案、修复路径及工艺参数; 2)进行全尺寸检测,激光熔覆后,通过非接触式三维扫描快速得到合格性检测结果。 以工件修复为例,因长期使用,工件受到了磨损,通过天远OKIO系列三维扫描仪扫描完整的三维数据,与设计数据相拟合,得到缺损部分的完整数据,为后续激光熔覆修复的路径规划提供准确的数据支撑。 工件缺损部分的三维数据处理   工件修复前后 工程师利用激光熔覆技术对于叶片进行修复,修复后,使用天远OKIO系列三维扫描仪进行三维扫描,再将三维扫描数据导入Geomagic Control X检测软件,获取检测结果。 高精度三维扫描与砂型3D打印融合应用 在一些铸造生产中,会通过3D打印来提高砂型模具的制作效率。但是,3D打印之后,如何进行模具的检测成了一道难题。高精度三维扫描可以轻松解决这一难题,一个50cm长的砂型模具,约5分钟即可得到检测结果。 以砂型模具尺寸检测为例,使用天远FreeScan系列三维扫描仪,直接三维扫描砂型模具,50*30*20cm的砂型模具,3分钟即可获取完整的三维数据。将三维扫描的数据导入Geomagic Control X检测软件,2分钟即可完成整个模具的全尺寸测量。 高精度3D"视"界,拓展3D打印边界。接下来,天远高精度三维扫描解决方案将在后续TCT 3D打印展中进行展示。 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.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 2.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 3.先临三维重磅推出高精度光固化3D打印机,助力原型设计和柔性生产 4.先临三维 | 高精度3D“视”界——拓展3D打印应用边界
  • 孟加拉国专科医院购买中国3D打印机开展PEEK颅骨植入手术

    孟加拉国专科医院购买中国3D打印机开展PEEK颅骨植入手术

    应用背景:3D打印技术在医疗领域的应用越来越深入及广泛,借助先进的CT重建技术、3D打印技术以及医用材料可以帮助世界各地的病人减少折磨,帮助医生提升手术精准性和效率。颅骨缺损通常是颅骨畸形、脑瘤切除相关的外科手术或者意外创伤导致。为了修复这种颅骨缺损,医学上通常会使用钛合金材料或具备生物相容性的PEEK聚合物,利用3D打印技术来制作颅骨植入物,替换人体的骨骼,在国内外已经有很多临床案例。 医学对颅骨植入物的要求十分严格,首先它要和病人的缺损部位的数据精准匹配,因此需要进行CT重建以及3D打印,来实现精准医疗;此外,所选的材料要满足生物相容性和良好的机械性能,PEEK材料的弹性模量与人体骨骼十分接近,因此国内外众多医院也在开展PEEK植入物的临床手术。 近日,孟加拉国3D HUB医疗公司找到一迈,希望通过其PEEK3D打印解决方案,为当地病人提供医用PEEK3D打印植入物。3D HUB提出了他们对3D打印植入物精度和品质的要求,双方经过多次试验论证,最终选择了一迈的MAGIC-HT-PRO来打印制作。 案例一: 贾拉尔-乌丁-莫-鲁米是NINS 副教授,其医疗团队将首先通过CT重建设计出与该病人相匹配的颅骨植入物模型,然后通过一迈的MAGIC-HT-PRO将该模型打印出来,经过消毒后开展了植入手术。 △左右滑动查看更多(医疗植入,慎滑) 手术医院:孟加拉国专科医院 患者姓名 : MD Nazzimuddin医生姓名:Jalal Uddin Muhammad Rumi 博士(NINS 副教授)植入材料:PEEK 案例二: 拉齐尔·哈克是达卡医学院医院神经外科教授,该案例需要植入的部位是颅骨侧面耳朵附近的头盖骨。 患者姓名:Sabina 医生:Jalaluddin Ahmed Rumi 博士(神经外科医生,NINS) 植入材料:PEEK 特别感谢准备 3D 模型和支持:Monir Reza 博士 (DMCH) 一迈的PEEK材料是一种拥有优异性能的热塑性聚合物,具备优异的生物相容性,其弹性模量与人体骨骼非常接近,得到了众多外科医生的认可,是目前最为理想的可以代替金属材料的骨科植入材料之一。 一迈高温3D打印机MAGIC-HT-PRO,拥有高达500℃的打印温度,120℃的腔体温度,200℃的热床温度,并且具备独立升降的液冷双打印头,为PEEK的稳定打印提供了优异的硬件条件。   为规范增材制造聚醚醚酮植入物的管理,2月28日,中国国家药监局器审中心组织制定并发布了《增材制造聚醚醚酮植入物注册审查指导原则》。 经过多年临床试验,采用3D打印工艺制造的PEEK植入物表现出了在安全性有效性和可靠性等方面的诸多特点。本指导原则适用于采用PEEK材料经3D打印工艺生产,作用于骨、关节及口腔硬组织的无源植入性医疗器械,旨在指导注册申请人对增材制造聚醚醚酮植入物产品注册申报资料的准备及撰写,同时也为技术审评部门对注册申报资料的审评提供技术参考。 该原则的制定,势必加快该技术在医疗领域的应用进程。 PEEK植入物的传统和3D打印加工方式 PEEK的熔点极高(玻璃化温度 143℃,熔点达到343℃),使其加工极其困难。目前,国内可用于PEEK材料成形的方法主要包括数控加工和快速成形两种。 数控加工是当前国内PEEK材料成形的主流的方法,通过数控加工模具,采用注塑的办法来完成 PEEK 材料的成形,但采用这种方法加工的缺点是材料浪费非常严重,加工成本非常高。 第二种方法是3D打印(熔融沉积、激光烧结),相较于数控加工,3D打印提高 了PEEK制造的灵活性,克服了材料浪费、难加工等困难,制造速度也是显而易见的。 与金属植入物相比,PEEK具有三个突出优势 第一,PEEK的弹性模量与皮质骨弹性模量接近,尤其是碳纤维增强PEEK的弹性模量与皮质骨弹性模量更为匹配。这种接近或匹配的弹性模量一定程度上减弱或消除了应力屏蔽效应,有利于植入体与骨组织之间的骨整合, 保证了 PEEK 种植体的长期稳定性。 第二,PEEK可透过X射线,CT 或MRI扫描时不产生伪影,因而较容易监控骨生长和愈合过程。此外,PEEK还具有良好的生物相容性、耐磨损、耐疲劳、耐腐蚀、易加工等特点,而且PEEK比金属材料更加轻质。上述优点使PEEK广泛应用于创伤、脊柱和关节等领域。 第三,与不锈钢、钛合金和超高分子量聚乙烯植入物相比,PEEK 及其复合材料具有良好的耐磨性能,可有效避免由于磨损颗粒引发的植入体周围炎症和骨溶解等问题。因此,聚醚醚酮在骨科种植体的应用中被认为是替代传统种植体的候选材料之一。 迄今为止,3D打印PEEK假体的临床案例已达上百例。 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.华科史玉升团队开发出能3D打印PEEK的激光烧结SLS设备并成功实现临床应用 2.推动PEEK 3D打印应用,一迈发布免费PEEK 3D打印活动 3.一种用短切陶瓷纤维增强的新型3D打印耐高温复合线材 4.历时四年,惠普正式推出Metal Jet S100粘结剂喷射金属3D打印解决方案
  • 历时四年,惠普正式推出Metal Jet S100粘结剂喷射金属3D打印解决方案

    历时四年,惠普正式推出Metal Jet S100粘结剂喷射金属3D打印解决方案

    9月12日,3D打印技术参考注意到,惠普基于Metal Jet的粘结剂喷射金属3D打印解决方案于国际制造技术展(IMTS) 上正式推出。这距离其2018年宣布该技术已过去四年。2021年年中,惠普宣布Metal Jet数字制造方案已面向全球部分地区客户交付,预计于2022年初进入中国市场。 其推出的Metal Jet S100成形尺寸为430x309x200毫米,六个HP热喷墨打印头连接到两个打印杆上,总共配备63360个喷嘴。系统能够以每秒1200点/英寸(dpi) 的分辨率精确地喷射高达6.3亿纳克大小的粘结剂液滴。 Metal Jet S100生产系统组成(未包含烧结炉) 全新的Metal Jet技术能够以高于其他3D打印技术数十倍的工作效率及明显低于其他粘结剂喷射成型系统的成本,生产功能性终端机械零件。 在生产线方面,Metal Jet S100采用模块化设计,可以安装多台设备形成连续的生产线。粉末管理站可以对单台或多台打印机进行粉末混合、筛分和装载;4倍冗余喷嘴和双倍打印杆,可大幅减少粘结剂重量,实现可靠性和可重复性;专为工业制造而设计,可实现7×24h不间断制造;固化站将对零件进行热固化,然后再使用第三方系统去除粉末。 在关键器件和原料方面,惠普指出,其拥有最高效的打印头(1200dpi、4 倍喷嘴冗余、高级错误检测、高速校准、易于更换)和最有效的粘结剂。其开发的乳胶粘结剂的特点是长聚合物链紧密填充到分散在液相中的颗粒中,可实现低碳残留、低温固化以及更高的精度、表面质量和生坯强度。 在材料方面,其采用传统MIM金属粉末进行打印,目前推出的合格材料有316L和17-4PH,可满足工业、医疗、消费和汽车行业的客户需求。 使用Metal Jet技术生产的部件(来自3dprintingmedia) 自惠普Metal Jet技术发布以来, 它已与GKN、Parmatech(金属注射成型制造商)、Cobra Golf、大众汽车、威乐、施耐德电气等客户形成了合作,尤其施耐德已经利用该技术生产优化的工业金属空气过滤器。这种过滤器通过传统方法制造非常昂贵,采用惠普Metal Jet技术不仅缩短了生产时间,零件重量还大幅降低,紧凑度也提高了20%。 施耐德电气使用Metal Jet技术生产的316L空气过滤器(来自施耐德电气) 施耐德电气使用Metal Jet技术生产的316L空气过滤器(来自3dprintingmedia) 使用Metal Jet技术生产的部件(来自3dprintingmedia) HP Metal JetS100解决方案承诺能够实现几何形状、密度控制,实现轻量化或整合金属部件,突破3D打印的可能性。该系统提高了客户的经济效益:缩短了制造零件所需的流程步骤,同时降低了因人工或复杂性要求而产生的成本,从而提高了整个供应链的效率。 粘结剂喷射理论上可以将金属3D打印的生产力提高十倍,允许逐层打印而不是逐点扫描。零件不需要去除支撑且性能具有各向同性,使其比基于激光的3D打印更具成本效益。此外,惠普打印头利用数十年的工业热喷墨技术,在提供高分辨率和系统稳定性方面具有优势,使大规模3D金属部件成为商业制造的可行选择。 HP Metal Jet S00生产线(来自惠普) 惠普指出,新的Metal Jet S100解决方案为全球金属制造业的数字化改造打开了大门,重点关注以客户为中心和以设计为主导的软件和硬件的端到端供应链解决方案。 Metal Jet S100解决方案提供工业生产能力、集成工作流程、订阅和服务产品——为客户提供前所未有的技术和业务优势,帮助他们实现业务转型目标。模块化解决方案使构建单元能够在四个不同的站点之间移动,这意味着用户可以持续大规模地进行大规模金属生产。 惠普公司3D金属全球负责人兼总经理表示,自2018年宣布开发突破性的Metal Jet技术以来,惠普一直致力于开发业界最先进的3D金属大规模生产商业解决方案。3D打印金属零件是数字化转型的关键驱动力,新的Metal Jet S100 解决方案将为客户提供世界一流的金属产品,从最初的设计到生产,更重要的是帮助他们实现数字制造的无限潜力。 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.惠普Metal Jet金属粘结剂喷射3D打印机计划明年进入中国市场 2.重磅:Markforged收购Digital Metal,粘结剂喷射金属3D打印市场格局再变 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
  • NASA:航空航天部件稳健金属增材制造工艺的选择原则

    NASA:航空航天部件稳健金属增材制造工艺的选择原则

    在评估和选择增材制造工艺类型时,设计要求将大大减少可选择的种类。工艺选择最常见的依据是组件的复杂性和尺寸。近些年来,许多火箭发动机的设计尺寸都是考虑了L-PBF设备的打印尺寸限制。除了尺寸限制之外,其他要素还包括所需的材料特性、某些特征属性或合金的工艺成熟度。高级属性包括设计要求、工艺特定考虑因素以及微观结构特征和性能。NASA工程师企图对这些属性进行单独分类,但这些因素通常相互依存无法分割,同时给出了航空航天部件的一般工艺选择原则,其中考虑了选择标准的类别。虽然一些要素与迭代生命周期中的主要工艺步骤相似,但有许多细节方面对最终工艺选择很重要,但在更高级别的工艺步骤中没有体现出来。 工艺选择的主要原则来自设计阶段——包括材料选择、整体零件尺寸、特征分辨率、复杂性、构建速率(与工艺经济性和特征分辨率相关)、内部特征以及单合金或多合金构建。增材制造有一系列设计解决方案,包括单件或多组件,工艺选择可能会相应改变,这些方面之间是相互关联和迭代的。 材料和工艺 材料选择通常被认为是工艺选择最先被考虑的因素,缩小了潜在材料范围便可以分析工艺可用性。除材料外,工艺参数也是至关重要的考虑因素,它将影响装备认证以及能否实现一致和可重复的制造,从而决定了能否成功制造出合格的航空航天部件。因此,工艺参数也涉及到具体工艺的成熟度和经济性。 激光粉末床熔融、电子书粉末床熔融、激光粉末能量沉积、激光线材能量沉积、电弧线材能量沉积、电子书线材能量沉积、冷喷涂、搅拌摩擦焊、超声波焊接 整体零件尺寸 整体零件尺寸是工艺选择标准的重要方面,但仅为构建体积选择的工艺可能不能保证满足最终零件得性能、特征分辨率或材料特性的要求。这些考虑应该发生在设计阶段,行业状况也需要持续评估。 NASA工程师在考虑因尺寸造成的工艺选择时,引入了具体工艺所能打印的高度和直径的比值概念,对于粉末床技术,这一比值接近1,而能量沉积和冷喷涂则处于两种极端,它们也提供了最大尺寸的增材制造能力。 根据整体构建量选择增材制造工艺。(a) 每种工艺的最大构建直径和构建高度 (b) 每种工艺市售和定制增材制造装备的最大打印直径激光粉末床熔融技术在近些年来呈现出往大尺寸方向发展的趋势,国外的SLM Solutions、Velo3D、3D Systems、Additive Industries均已推出多激光、超过500mm成形尺寸的装备,并在往米级方向发展;国内方面,铂力特、华曙高科、易加三维、汉邦科技以及镭明激光等则均已推出米级装备。 零件复杂性、特征分辨率和构建速率 航空航天增材制造零件可以是需要最终加工的近净形状部件,或只有增材制造工艺才能生产的高复杂性结构。零件复杂性与特征分辨率和沉积速率直接相关。虽然倾向于使用高度复杂结构实现减重或更好的功能特性,但航空航天部件需要经过严格检查确保飞行安全,随着复杂性的增加,零件检测会变得困难。无损评估或无损检测技术在充分检查零件方面的使用受到限制,设计复杂性也会在后处理阶段带来挑战,如粉末去除、加工或表面处理。在选择金属增材制造工艺时,必须着重考虑零件复杂性(对于内部和外部特征),因为它与特征分辨率、沉积速率和可检测性直接相关。 由于固有的工艺特性,每种增材制造工艺都有一个可制造的最小尺寸,它可以针对特定的设计特征(孔、壁厚、内部通道、晶格结构)进行一致的打印。换句话说,并非所有的增材制造工艺都是为最高特征分辨率而设计的,有些工艺根本无法为特定设计提供可接受的解决方案。例如,L-PBF工艺通常可以重复构建低至0.2毫米的壁、孔、槽等,但可能导致更高的尺寸公差。调整L-PBF的参数可能允许打印低至0.1毫米的特征。LP-DED(基于粉末的激光能量沉积)工艺无法构建达到该分辨率的特征,其特征尺寸通常为1毫米。AW-DED(电弧线材能量沉积)等其他工艺的最小特征构建尺寸约为2毫米,AFS-D(搅拌摩擦增材制造)为10毫米。L-PBF和EB-PBF重复创建高复杂度、超精细特征(如内部通道、细孔或复杂表面)的能力是其他工艺无法超越的的,除非进行中间加工或最终加工步骤。然而,PBF工艺与DED工艺在每单位时间建造的材料量却相差巨大。 一些金属增材制造系统允许混合制造,结合了增材制造和减材制造技术。混合系统可使用沉积头或其他方法进行增材生产,在制造期间配备进行临时加工的减材加工头。在完成沉积过程后可以进行加工来获得更高分辨率的特征,但可能会受到限制。UAM(超声波增材制造)过程需要使用减材加工来提供精细的特征分辨率。混合系统对于LP-DED过程非常常见,LW-DED和AW-DED则非常少见。由于真空环境,整体加工对于EBW-DED工艺是不可行的。L-PBF工艺已有集成混合加工的设备,但应用也非常有限。 构建速率与打印特征分辨率对比每种打印工艺的特征分辨率都有范围,并且高度依赖于材料、装备配置和工艺参数。LP-DED和LW-DED等能量沉积工艺可以使用不同的光斑尺寸,而AW-DED(电弧线材能量沉积)可以增加线材直径,并在不利于特征分辨率的情况下增加沉积速率。 构建速率和特征分辨率之间显然存在关系。构建速率还与熔池尺寸有关,熔池尺寸会改变微观结构,材料特性可能会受到高热量输入的影响。打印速度(每单位时间沉积的材料)是缩短制造周期的关键,也是增材制造工艺的关键变量,但如果忽视了沉积质量,可能会产生意想不到的后果。 每种金属3D打印工艺对应的航空航天组件,根据特征分辨率、构建速率和多合金构建选择工艺,黑色字体代表熔化过程,蓝色字体代表固态过程 对于锻造或铸造替代品,假设可以满足所有其他属性,则构建速率优先于特征分辨率。制造速度是不发生熔化的固态工艺的最大优势之一,这些工艺(冷喷涂、搅拌摩擦焊、超声波焊接)提供高构建速率,同时保持精细的晶粒结构,这对于航空航天零件是理想的。 END 航天工业一直热衷于采用各种增材制造工艺,减少复杂零件的原型和生产交货时间。当前也已经使用每种增材制造工艺开发了各种航空航天应用,增材制造为高复杂度的部件提供了大批量的航空航天零件生产机会,这是传统制造技术所无法实现的。虽然当前有众多的工艺类型,但L-PBF仍然是使用的主要工艺,其次是DED工艺。 本文是NASA航空航天应用经验总结系列文章总结的第三篇,后续将继续呈现更多精彩内容。 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.瞄准大·生产时代 | 铂力特发布六激光BLT-A450,为制造业赋能 2.NASA:航空航天领域常用的金属3D打印材料及特点 3.NASA工程师总结:航空航天金属增材制造部件的生命周期 4.NASA将复合材料3D打印纳入未来技术储备和创新研究计划
  • 羊曲大坝项目首席科学家:用3D打印建设堤坝设施,技术已经成熟

    羊曲大坝项目首席科学家:用3D打印建设堤坝设施,技术已经成熟

    3D打印技术参考注意到,在清华大学官网有一篇《羊曲水电站有望成为全球最大3D打印工程,“打印”一座水电站总共分几步》的新闻报道,内容来自中国纪检监察报;同时,在国家政府网站外文版也有该消息的报道。 国家政府网站外文版介绍羊曲水电站将采用3D打印技术 (来自国家政府网站) 清华大学官网介绍羊曲水电站将采用3D打印技术(来自清华大学网站)  “挖掘机器人采石,无人卡车运料……在井然有序的黄河羊曲水电站大坝施工现场,很少能看到建筑工人的身影,电脑控制的机器人才是主角。两年后,这里即将诞生全球最大的3D打印工程。” 而在这则消息发布之前的4月份,清华大学研究团队已经发表论文,提议用分布式3D打印机建造水坝、高速公路等工艺单一的工程。研究人员建议利用AI、机器人和3D打印技术建造180米高的黄河羊曲水坝。如果按计划进行,羊曲水坝将成为最大的AI辅助制造的3D打印基础建设结构体。项目首席科学家刘天云在论文中称,大型基础建设的3D打印技术已经够成熟,足以进行大规模应用。 来自清华大学学报 论文指出,填筑建造的复杂过程仅依靠人工决策与操作已经无法满足工程建造的要求,亟需借鉴3D打印技术理念,采用计算机统一调度与控制,即使用机器感知代替人为感知、机器决策代替人工决策、机器自动驾驶代替人工驾驶。这样,可将作业人员从繁重、重复、危险的环境中解脱出来,既能弥补高技能从业劳动力资源短缺的问题,又能避免建造过程受人为因素影响,实现填筑工程建造过程的标准化、精细化、智能化,进一步提升质量与安全保障。 将人工智能、工程装备、工程技术与工程科学深度交叉融合,实现填筑工程智能建造的3D打印技术时机已经成熟。刘天云团队研发了多种人工智能机器人协同作业的填筑工程3D打印装备技术系统,并开展了多项示范工程实践。 填筑工程3D打印技术系统示意图(以土石坝为例) (来自《大型填筑工程3D打印技术与应用》) 论文着重介绍了一项填筑工程3D打印技术及其多种机器人装备系统。该技术系统由填筑工程3D打印技术调度系统和3D打印流水线机器人作业系统两部分组成。基于填筑工程3D数字设计模型,3D打印技术调度系统根据施工组织设计进度对填筑工程3D数字设计模型进行分层“切片”,获得单层施工填筑料信息,规划配料路径,存入填筑工程调度数据库以便共享。填筑料开采、配送、智能摊铺与碾压环节的工程机器人根据任务进行高效的流水线作业,在线检测填筑质量,实时反馈施工状态信息。填筑工程3D打印系统完全在调度控制下逐层填筑,层层循环,直至完成整个填筑工程的3D打印建造。 建筑工程3D打印定位通信网络系统(来自《大型填筑工程3D打印技术与应用》) 填筑施工自主3D挖掘机器人(来自《大型填筑工程3D打印技术与应用》) 无人驾驶碾压机工作原理示意图(来自《大型填筑工程3D打印技术与应用》)土石坝是大型填筑工程,施工场地宽阔,且施工工艺相对简单,大量重复的填筑流程非常适合采用3D打印技术建造。例如,前坪水库心墙土石坝获得了成功应用,在羊曲水电站镶嵌面板堆石坝的建设也将应用这项技术。碾压混凝土坝是另一种典型的填筑工程,特别是薄层填筑碾压工艺类似3D打印技术,在三河口水电站碾压混凝土双曲拱坝、黄金峡部分碾压混凝土重力坝工程建设中进行了成功实践。 填筑工程3D打印技术的部分实践应用(来自《大型填筑工程3D打印技术与应用》)这项3D打印技术着眼于填筑工程智能化建设流水线全过程,着重解决了填筑料质量在线检测、单机器人作业在线控制、多机器人群协同作业调控以及智能调度决策系统集成等诸多难题,已形成了一整套融合在线传感测试、卫星定位、无线通信、计算机控制、人工智能等技术的填筑工程3D打印装备系统,已实现了填筑工程过程的数字化、网络化、智能化与无人化,可实现“装备保障工艺、工艺保障质量、质量保障安全、安全保障发展”的工程智能建造的主要目标,也有利于推动工程智能建造新方法和新技术的发展。 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.瞄准大·生产时代 | 铂力特发布六激光BLT-A450,为制造业赋能 2.被「新闻联播」报道:世界职业院校技能大赛,增材制造技术备受关注 3.可打印米级构件 | 华科史玉升教授团队在SiC粉末床3D打印成套技术方面取得进展 4.国家医保局:全面开展种植牙价格调查,为集采奠定基础,3D打印治疗齿科有优势