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  • 金属3D打印后处理系统

    金属3D打印后处理系统

    大多数3D打印工艺都具有自己的后期处理要求,而对于金属粉末增材制造后处理更为繁琐,并存在一定的安全风险。金属打印后处理需要去除支撑,该过程往往很困难而耗时很长,同时还需要去除封闭在支撑或零件内多余的粉末,尤其是当部件内的通道内含有粉末时,去除会很困难。出于安全考虑,最好不要直接处理这些金属粉末,而且在零件投入使用之前,将所有松散粉末除去是必要的。Solukon公司开发了一系列粉末去除系统,该系统通过旋转和振动3D打印部件来除去多余的粉末,从部件内部释放金属颗粒。Solukon联合创始人Andreas Hartmann表示,金属原型制造系统近年来快速发展,应用范围不断扩大,但是加速这些技术工业化的外围工艺一直滞后。原型制造领先用户的研究表明,生产金属部件的成本中有70%以上归于前后工序。Solukon的使命是采用自动化手段来简化增材制造过程,并通过这一手段来扩大金属打印的工业可行性。Solukon系统的设计旨在通过最少量的人为干预,来最大限度地回收未使用的粉末。Solukon提供两种尺寸,每种尺寸有两个版本。SFM-AT800能够处理尺寸高达500x500x500mm、重达300kg的零件。在2018年,升级后的系统能够处理高达800x400x500mm的零件。SFM-AT300可以处理高达300x300x350mm的部件,重量可达60kg。这些系统分为标准版本以及惰性气体版本,前者用于去除危险粉尘,后者的设计用于去除具有高爆炸危险的粉末,如钛和铝。由于密封的清洁过程以及惰性保护气体的安全监控,这两个系统均经过了ATEX认证。Solukon系统的工作原理是,金属3D打印部件在打印完成之后仍紧密的结合在基板上,将金属基板固定在后处理系统的加工台上,通过可编程的旋转部件,工作台将部件以预定的路径旋转以从部件的支撑结构、内部通道和复杂构造中释放粉末,例如散热器和热交换器。同时,受控的可变频率振动装置将使压实的粉末变得松散。最后将收集起来的粉末装入特殊容器或通过外部筛分装置进行筛分后重新使用。Solukon系统适用于市场上所有金属3D打印的零件,速度快,经济实惠,节省时间可达90%以上。它们设计坚固,易于维护,并允许粉末被安全地取出和收集。通过使用该系统,可以有效的节省金属粉末,避免浪费,降低成本,简化部件制造过程,并避免了金属打印的职业和环境风险。金属打印后处理系统优点o 高危险性防护等级o 快速经济的部件去粉/时间节省高达90%o 惰性气体保护,防止爆炸o 持续惰性气体处理,避免氧气污染o 方便处理零部件o 友好的维护设计o 适用于所有制造粉末制造系统的去粉过程o 设计坚固,可持续运行欢迎关注٩(๑❛ᴗ❛๑)۶ 原文始发于微信公众号(3D打印技术参考):金属3D打印后处理系统
  • 3D打印在制药领域的应用

    3D打印在制药领域的应用

    前几期讲述了3D打印技术在服装、家具、首饰等领域的应用,在医疗保健行业使用3D打印技术正越来越受欢迎,本期讲述该技术在药物制造方面的应用。采用3D打印技术制作药物,突破了传统药物加工技术的局限,保证其打印的药物结构可控,载药量精确,为打印新型药物剂型和定制个性化药物的发展提供了重要的手段。FDA于2015年8月批准了第一款3D打印药物,证明3D打印技术正在推动其在制药领域的发展。本期介绍几种可用于药物打印的工艺手段,包括SLS、FDM、SLA、半固体挤出以及喷墨技术。1.选择性激光烧结(SLS)打印药物FabRx选择性激光烧结目前多用于尼龙、PS、覆膜砂等工业制造,迄今为止,还显有关于使用SLS制造口服药物加载产品的报道。SLS打印机的示意图SLS使用激光将来自粉末床的粉末颗粒结合在一起。在打印过程中,激光可在粉末床表面绘制各种图案,逐层实现制造。与其他方法相比,SLS是无溶剂的工艺,可提供更快的打印速度和更高的分辨率。FabRx实验室采用乙酰氨基酚(对乙酰氨基酚)与药物赋形剂的混合材料作为药物材料,采用桌面SLS 3D打印机进行成型。桌面SLS 3D打印机SLS烧结药物过程药物取出过程SLS技术可以打印几乎具有各种形状,大小,颜色,质地和口味的药物组合,使其对各种患者群体尤其是儿童或老年人更有吸引力。激光本身通过振镜控制使药品打印具有较高的分辨率并且不会发生药物降解,同时通过前期设计来保证药物剂量来区别药物的浓度。通过SLS打印的含有对乙酰氨基酚(对乙酰氨基酚)的药品研究人员采用动态溶出模型进行了药片释放试验,随着时间的推移调节ph值,精确模拟了药物在经过胃肠道期间的状况。选择合适的赋形剂可控制药物的释放特征,包括即时释放、持续和延迟释放。通过SLS打印的药物溶出曲线SLS技术提供了一种简单、快速的方法来制造具有任何药物成分的的个性化、高分辨率药品,拓宽了可用于制造现代药物的3D打印技术的范围。2.FDM打印药物熔融沉积技术(FDM)正在成为制药科学中越来越重要的技术,它允许通过沉积薄层材料制造个性化的口服制剂。FabRx研究人员发现,FDM制造的药物其内部结构会影响药物的溶出行为。 FDM打印的药物FabRx采用拉丝机制造了富含对乙酰氨基酚(对乙酰氨基酚)或咖啡因的聚乙烯醇(PVA)的FDM丝材,并使用FDM桌面机打印口服给药物Printlets TM。Printlets TM的微孔主要是由于打印时的层间粘接所产生的间隙产生,并且Printlets TM的孔隙大小是丝材孔隙率的10倍。扫描电子镜图像显示了PrintletTM的横截面的内部结构对碳酸氢盐培养基中的Printlets TM进行药物动态溶解释放试验,根据药物的溶解度和药物含量显示了不同的释放特征,而且药物的孔隙度与预测的药物释放特征无关。药物释放特征与药物溶解度及其含量的关系这项研究有助于阐明哪些因素会影响新型药物的释放,并确认了3D打印Printlets TM的潜力。3.SLA打印药物伦敦大学药学院和FabRx有限公司的研究人员通过立体光刻法(SLA)制造了口服片剂。SLA技术通过光聚合固化液体树脂,并以逐层方式重复固化实现物体成型。使用SLA打印机成功制备了含有对乙酰氨基酚和4-氨基水杨酸的药物片剂,并制备了具有不同性质的各种其他制剂。在打印过程中,将药物加入到液体树脂中,将得到的混合液体装入打印机中,在打印过程中,药物被固化在树脂基质中。SLA在分辨率方面优于其他3D打印技术,并且可免于热作用对于药物成分的损坏,从而防止了药物降解。富含4-ASA(棕色)和对乙酰氨基酚(白色)的片剂在胃肠道的动态溶解模拟研究中发现,药物从胃液中开始释放,并根据制剂的药物含量决定是否在肠道内持续释放。SLA技术可允许制造具有特定释放特征的药物,在未来,该技术可用于制作口服型以及个性化剂量的药物。4.半固体挤出技术打印药物挤出成型打印技术制备药物是将药物、辅料粉末与黏合剂混合均匀后加入到成型设备的打印喷头中,然后按照计算机设计的处方量和路径挤出在加工制造平台上,最后经过干燥获得所需的3D药品。根据药物和添加成分的含量可制作成不同口味,这些配方专为儿童和老年人而设计。5.喷墨技术打印药物喷墨技术此处可以理解为polyjet技术也可理解为3DP技术,若喷出的是树脂材料,配合光照就是polyjet;若将胶水喷射在粉末材料上进行粘接,就是3DP技术。笔者认为,将药物成分制成粉末后采用粘结剂也可成型,也是一种打印药物的方法。而FabRx研究人员是采用喷墨打印机将调制的含有药物成分的墨水直接打印到玻片上,这种技术在10几年前就已存在,可打印无痛注射贴片,为患者提供定时定量药物注射,也可含药物的口腔膜等等。喷墨式打印技术的关键在于液墨的配制及精确控制液滴的喷射速度、位置、尺寸,以保证药物的形态和质量。3D药物打印与个体化治疗示意图药物3D打印与传统药物加工方法相比虽然具有众多优势,但在制药领域仍处于发展的初期阶段,目前还存在着打印药物载药量低、药物成型分辨等率低,载药材料种类少、药物相容性差、制剂释药模式单一、生物活性分子易降解等问题,但相信通过将3D打印与医药学科融合发展以及与传统药物加工技术优势整合,这些问题都会得到很好的解决。不久的将来,医生通过采集病人的临床数据,根据每个人身体的代谢规律和遗传信息给病人开药方,在打印药物时相应的调整药物量,从而打印出量身定做的个性化药物。因此,3D打印将为医药发展带来新的机遇和希望,加速个性化给药时代的来临。欢迎关注٩(๑❛ᴗ❛๑)۶ 原文始发于微信公众号(3D打印技术参考):3D打印在制药领域的应用
  • FDM与SLS技术用于服装打印---材料与工艺

    FDM与SLS技术用于服装打印—材料与工艺

    上期我们提到服装打印工艺主要有FDM、SLS以及SLA三种,由于SLA打印的材质为硬脆性材料,并不适合穿着,因此FDM工艺和SLS工艺更具实用性,本期主要介绍这两种工艺在服装方面的打印特点。FDM成型FDM技术是通过热压喷头将丝状材料熔化沿一定的路径喷涂在建造平台上,通过层叠制造实现成型。相对于构建较大的零件,服装的3D打印如同只构建了几层就完成了打印,这是因为服装模型打印时需要采取平铺的方式,而不是以穿在身上时的立体方式。服装模型设计女设计师调试3D打印机服装打印过程由于打印机的成型空间有限,一次打印也只能打印衣服的一部分,通过将服装模型分割,分别打印后,还需要采用缝纫的方式拼接。服装拼接制作完的衣服灵动飘逸对于FDM技术应用于服装打印,最重要的是材料---TPE。TPE是一种热塑性的合成橡胶,可用于创建弹性部件和3D打印的弹性细丝,区别于PLA和ABS,该材料具有极高的柔韧性,不易变形,同时质感灵活柔软,材料的打印温度范围从220℃到230℃不等,不需要加热床,安全无毒。由于其质感强韧但柔软的特点,被普遍用于衣服、鞋类等时尚单品的制作。SLS成型3D打印长裙完美贴合模特曲线SLS技术是采用激光烧结粉末状材料使其熔化成型的技术。SLS用于服装打印仍然取决于材料对人体的舒适度要求,目前用于服装打印的材料包括尼龙和TPU,打印完成之后经过粉末清理和简单的后处理即可实现穿戴,舒适性的材料配合独特的设计使3D打印服装凸显时尚又不失艺术性。SLS成型服装材料的灵活性灵活性来源于独特的设计激光烧结TPU过程烧结完成取出服装过程对服装清理余粉和后处理3D打印的服装进行模特试装TPU材料是一种新型弹性激光烧结材料,适用于一些耐磨的零部件,如衬垫、垫圈、软管、集合管、缓冲器、减震部件、快速成型等。过去的3D打印成品缺乏弹性,但TPU弥补了这一应用领域的空白,让材料更具备弹性和韧性,以及超强的恢复原状的能力。由TPU打印的披肩和短裙经上色处理尼龙材料也可以用于服装打印,由于尼龙材料质地偏硬,作为服装打印关键在于设计。设计师Mary Huang推出了3D打印的尼龙比基尼泳衣,通过很纤细的绳子将很多圆形薄片连接起来,进而形成比基尼泳衣的“面料”,并且,通过改变这些圆形薄片的分布、形状,以及彼此之间的连接方式,保证比基尼泳衣的柔韧性和牢固性。这款泳衣用于牢固、易弯曲及厚度仅 0.7 mm的纤细特点,因此即便是打印超薄比基尼,打印过程中也不会被折断。尼龙是一种很好的 3D 打印材料,其最重要的功能是卓越的防水性,所以可以将其作为生产泳衣的首选材料。此外,该款泳衣经水浸泡后亲肤性能很好,穿着更加舒适。激光烧结尼龙比基尼3D 打印技术将会为纺织服装业带来一系列的革新,这是因为3D 打印技术与传统的服装生产技术相比,能够按照设计随心所欲地设计和生产,真正实现了个性化。用户只需要下载心仪的服装款式,通过网上服务平台上传进行一键打印,便可以得到自己想要的服装。欢迎关注٩(๑❛ᴗ❛๑)۶ 原文始发于微信公众号(3D打印技术参考):FDM与SLS技术用于服装打印---材料与工艺
  • 3D打印应用于服装领域

    3D打印应用于服装领域

    3D打印运用到服装设计的整个过程使服装的构思与最终成型达成一致,其各环节通过数控完成且数据共享,任何形状及结构都通过每一层逐层变化的截面与前一层自动连接制造三维形态。3D打印应用于服装领域,可以满足人们在追求个性化独一无二的同时实现服装的新颖性、便捷性、环保性。3D打印服装应用现状早在2010年,在服装领域首次尝试3D打印的荷兰时装设计师艾里斯•范•荷本为3D打印服装做出了杰出贡献,其作品展示了3D打印的造型能力,可以清楚地看出这是传统工艺无法完成的程度,且精度极高,其实现了以前设计师只能想象而无法制作的立体感极强的服装。虽然其服装可以达到具有立体建筑感的立体主义设计效果,但产品质地较硬,基本实现不了穿脱,只能作为展示性产品在展示之前在模特儿身上组装,拆卸后则还原成零件状态。在2016年的时装周上,艾里斯•范•荷本的3D打印服装全以柔软质感出现,在贴合人体曲线的同时展现了3D打印的立体效果,其服装实现了观赏价值与实用价值的高度统一。3D打印服装在经过五年发展后,从无法穿脱的硬质服装到可服帖穿着的柔性服装,3D打印的机器、方式、材料都发生了变化。由此可见,国外的3D打印技术完全可以满足大众的服用需求。国内3D打印行业起步较晚,较领先的是采用尼龙材料打印的服装,其所用机器可打印硬质与软质两种材料。由此可见,虽国内3D打印服装发展较晚,但发展速度较快,其有望发展成为世界领先技术。 2010年作品 2016年作品3D打印服装是灵活的、轻盈的3D打印服装转动而飘扬3D打印服装的工艺与材料目前为止,服装3D打印工艺以FDM、SLS、SLA三种为主,FDM打印方式是将塑胶材料进行加热融化后通过机器挤压到既定位置凝固成型;SLS是将粉末状材料加热后通过高效激光进行烧结打印,使物体成型;SLA使用紫外光对液态材料表面进行扫描,每一次扫描都会形成一层极薄的切片以此堆积物体。每种工艺使用材料不同,各有利弊。一般用FDM方式打印的材料以PLA与ABS两种为主;采用SLS方式打印的材料以尼龙粉末为主;SLA采用树脂材料。今年研发的TPU材料具备其他材料所无法比拟的强度、韧性,既可以制作成粉末用于激光烧结,也可拉成细丝用于FDM,但该材料的制粉工艺复杂,价格昂贵,普及率还较低。3D打印服装容易受其技术与材料的限制,视觉效果与舒适度难以有效统一,但合理利用以上材料及打印工艺并结合传统布料便可使服装产品具有良好衣着感的同时达到立体感。材料打印温度优点缺点PLA195-210不易变形 立体感强完成度高无柔韧性 质感僵直ABS230-250不易变形 立体感强无柔韧性 质感僵直不宜家用TPU220-230高柔韧性 质感柔软不易变形造价昂贵 接受度低树脂210-230立体感强 时效性好完成度高质感僵直 产品易碎尼龙粉末180-195利用率高 无需支撑结构疏松 粗糙多孔有毒粉末3D服装生产流程第一步,需进行图纸绘制,对服装产品廓形、尺寸、弧度等数据进行设计。第二步,在三维软件中构建立体模型,需在模型设计过程中完成以下三个方面:考量服装产品支撑力、把握其最佳厚度、预估产品最终效果。产品支撑力是产品能否成型的关键;把握产品最佳厚度是要在服装达到最佳产品效果的同时达到可打印程度;预估产品效果能对三维图纸的设计起到指导作用。第三步,将服装产品进行打印,不同产品对其打印的机器与材料要求各不相同,为达到最佳打印效果,需产品、机器、材料三者统一。第四步,对服装产品进行后期处理,以弥补在打印过程中出现的不足,并建立三维图纸与实际产品的对照资料库,为后续建模设计提供可靠依据,同时为制造出最大限度贴合设计的产品打下基础。3D打印服装的局限性发展3D打印服装的主要限制在于成本,其高昂的成本让3D打印服装难以顺利进入市场,虽3D打印已经可以完成任何质感、任何大小的服装,但居高不下的价格和望尘莫及的技术是其进入大众生活的主要阻碍力量。其次,3D打印服装的设计师与建模师很难对一件产品达成共识,这要求完成3D打印服装的设计人员熟知CAD、3Dmax等相关三维软件操作。3D服装的设计对设计者有着软件专业技术上的要求,而现有设计师无法直接过渡到3D服装的设计,其实现的时间差是如今3D打印服装的又一局限。3D打印机器是可以实现家用的,用户可根据自己的设计完成产品,但一般用户无法实现自主建模,因此也无法实现满足大众使用的目的,导致推广困难。最后,3D打印服装不同于传统的服装制作,3D打印技术的3D扫描技术可复制任何复杂和高精度的产品并打印,同样可无误差地扫描服装并打印,这让服装设计版权容易受到侵害,社会将无视服装设计师的劳动价值。不仅如此,大众的财产和人身安全也极易受到威胁,比如ATM提款卡、钥匙、武器等都可以任意复制,给社会安全带来隐患,更重要的是产品专利和版权很难受到保护。3D打印服装的发展性然而3D打印服装产品价格会越来越被大众接受。当社会基础硬件设施和软件条件发展到一定程度时,投资和生产3D服装的社会力量会增加,便可支撑3D服装产业商业链循环,成本自然随着基础费用的均摊者增加而降低。加之技术的成熟和新的材料的发现都是降低3D打印服装成本的有效手段。其次,3D虚拟试衣技术越来越人性化。一种虚拟试衣技术可实现3D打印服装的网络定制模式,并进行销售。其由香港理工大学研发,这种虚拟机器人模型改变了服装行业的试衣面貌,其系统解决了传统试衣系统依赖固定尺寸模特、占用大量工作空间的问题。这种智能的机器人模型可通过计算机控制出任何数据参数的人体类型,人体测量和机电一体化的虚拟试衣模式节省了3D服装设计过程中的时间与人力消耗,降低了其建模的技术难度。最后,3D服装产品版权将受到保护。先进的科技成果必然会引起一系列新的社会问题,针对这些问题,对3D打印机的使用进行限制十分必要:每台打印机会像房产一样,有产权人能够对这台机器负责,对其实行监管,不能用于危害社会产品的生产。对于没有购买使用权的3D服装产品,机器程序将无法进行识别、扫描及生产。总结3D打印技术在服装中的应用层出不穷,给人以惊艳的视觉效果。3D打印服装较初期而言,在打印外观、成形速度、成本价格、服装硬度、使用实用性上已大大改善,且大众获取科技信息的途径、速度及频率越来越多元化及快速化,使得愿意选择更具个性与科技环保3D服装的人数逐年增加。随着3D打印机器的改善发展、更环保及廉价的新材料出现,3D打印服装进入普通人的日常生活指日可待。设计人员在把握3D打印技术的同时熟知建模软件的应用,便可以运用3D打印技术在服装设计中实现不断创新。本文参考《基于3D打印技术的服装设计创新应用》欢迎关注٩(๑❛ᴗ❛๑)۶ 原文始发于微信公众号(3D打印技术参考):3D打印应用于服装领域
  • FDM也可以打印时尚婚纱?

    FDM也可以打印时尚婚纱?

    意大利设计师Simone Leonelli在上个月的珀斯当代艺术学院(PICA)3D打印时装展上,展示了他的3D打印作品,采用创新技术制作的婚纱作为珀斯时尚节的一部分,模糊了时尚与艺术之间的界限,堪称真正的艺术品。在当前3D打印圈儿里面,极致盛放也曾推出尼龙烧结制作的婚纱,但这一款婚纱却是通过FDM打印制作。Leonelli提到,该项目通过使用计算机设计和高科技工具来推动时尚与艺术相互融合,这些作品不一定要像实际的衣服那样可以穿戴,而应该被理解为是结构或者设计的产物。这些设计受到了生物结构的启发,通过计算机创建,使设计更加趋向自然本身。采用可生物降解的PLA材料,通过FDM桌面机打印的细胞骨架如同放射虫类和硅藻,目的是让人想起海洋的美丽。而采用传统的制造方法,如切削或注射成型,会很难制作出如此复杂的形状。采用3D打印工艺一层一层的熔化塑料来制作服装,而不同于以往纤维织物的融合方式,不断尝试新的面料和工艺,来减少对地球的环境的影响,以实现可持续的目的。使用3D打印这一高科技工具的好处是可以不遵循标准的工作流程进行全新的设计,大大增加了灵活性和自由程度,3D打印使创意想法的实现变得简单,是目前设计理念转化为产品的最有效方法之一。 原文始发于微信公众号(3D打印技术参考):FDM也可以打印时尚婚纱?
  • 3D打印用于家具制造的技术与材料

    3D打印用于家具制造的技术与材料

    目前,主要的3D打印技术有以下几种:光固化(SLA)、分层实体制造(LOM)、选择性激光烧结(SLS)、选择性激光熔化(SLM)、熔融沉积制造(FDM)以及粉末粘接技术(3GP)等。用于家具制造的打印技术,以光固化(SLA)、选择性激光烧结(SLS)、选择性激光熔化(SLM)、熔融沉积制造(FDM)为主。这4种技术打印出的家具,分别有各自的特点。(1)光固化(SLA)打印家具的特点:表面光滑,质感好;可用的打印材料多以液体的光敏树脂为主;成型后易发生形变;成本较高。SLA一次打印,青铜铸造(2)选择性激光烧结(SLS)打印家具的特点:表面有磨砂感;承重好,韧性较强;造型实现程度好;可用的打印材料为多种固体粉末,如金属、陶瓷等;成本高。激光烧结的尼龙仿生椅(3)选择性激光熔化(SLM)打印家具的特点:金属质感;承重好,结构强度高;可用的打印材料为金属混合粉末;成本非常高。SLM制作的铝梯度椅子(4)熔融沉积制造(FDM)打印家具的特点:表面呈线圈质感,较粗糙;结构强度低;成型后易变形;可用的打印材料多为固体卷材,如PVC工程塑料、金属丝等;成本低。FDM打印的印第安椅子从打印效果来看,比较理想的技术是选择性激光烧结(SLS)和和选择性激光熔化(SLM)。选择性激光烧结(SLS)技术根据材料熔点不同,采用激光来有选择性地分层烧结固体粉末,使特定熔点的粉末烧结成固化层,最终以层层叠加的方式塑造最终形体。这一打印技术可用于打印高分子、金属、陶瓷、石膏、尼龙等多种粉末材料。选择性激光熔化(SLM)技术,使用的材料多为不同金属材料,不需要黏结剂,成型的精度和力学性能,比选择性激光烧结(SLS)好。目前,市面上可用来打印家具的打印材料越来越多,如金属、工程塑料、木塑、陶瓷、石膏、尼龙等。其中,在综合性能上比较有优势的打印材料是尼龙、工程塑料和金属。随着打印技术的发展,木塑、陶瓷等材料也会在未来大放异彩。作为最新的研究成果,弹性材料的应用,更是会弥补现在家具材料的空白。欢迎关注٩(๑❛ᴗ❛๑)۶ 原文始发于微信公众号(3D打印技术参考):3D打印用于家具制造的技术与材料
  • 3D 打印家具的特征和优势

    3D 打印家具的特征和优势

    3D打印技术的发展,使计算机辅助技术对家具制造的推动作用,从虚拟世界发展到现实世界,从家具的设计过程发展到家具的制造过程。3D打印家具充分运用了计算机辅助技术的运算和生成能力,在材料、结构、形态上也有了更多的扩展性。1. 3D 打印家具的特征站在技术创新角度,3D打印技术打印出的家具具有以下明显的特征。(1)3D打印家具具有免组装、一体成型的特征。目前在家具的大规模生产线系统中,从模具到零件,再从零件到产品有着复杂的工序,需要多个生产线来完成整个制造流程,整个过程中需要一定的加工数量才能满足成本需求。家具零部件和连接件之间通常呈现明显的组装性特征。而3D打印家具的整个制造过程,是从无到有地制造家具实体。对三维数据模型的完整、连续复制,可以使每单件家具的生产,都可以实现免组装、一体成型。这种生产工艺,使家具制造从研发到生产的流程大大缩短,同时降低了成本,满足了人们各个层面不同的需求。另外,对家具连接部位或连接件的一体成型制造,还有增强结构强度的作用。在建立虚拟三维数据模型阶段,通过对家具的连接部位或特殊连接件的结构设计,来减少或省去连接件,使连接部位的结构变得更加简单明了,并且增强连接强度。家具特殊部位可简化连接结构在生产需要活动连接(如旋转开合、抽拉等)的家具时,通过对连接部位阴阳面的设计,也可以实现去连接工件的目的。打印活动连接工件示意(2)3D打印家具具有骨骼化、多孔、夹层、蜂窝结构等框架结构特征。在创建虚拟三维模型阶段,结构设计师可以通过多边形拓扑或建立网格结构等手段,创建带有明显框架结构的模型外观。这些结构可以使打印对象“空心化”,达到大体积、轻重量的目的,使打印出的家具具有骨骼化、多孔、夹层、蜂窝结构等特征。3D 打印家具的蜂窝结构造型和弹性触感这种特征,能够在同等厚度下明显减轻家具的重量,同时节省材料,对打印过程本身和运输过程都有很大的好处。对特殊承重部位的骨骼设计,可以增强家具的结构强度。另外,由点、线组成的部分材料的家具的表面,也可以获得特殊的弹性性能,使之拥有更舒适的触觉感受。(3)3D打印家具具有曲线化、柔性化的特征。3D打印技术在制造家具时,根据三维模型数据在立体空间内直接打印家具材料,其打印的过程是由点成线、由线成体一步步塑造实体家具。对每个点的细节把握,使3D打印家具在造型的弯曲度和灵活性上,远远优于减材或等材技术塑造的家具。这种在三维空间上点的精确度的提高,使3D打印家具能够拥有更复杂的外观造型,具有曲线化、柔性化的特征。 3D 打印家具的曲线外观这种特征对家具有以下好处:使家具更符合人体工程学的要求,尤其是坐卧类家具,能更好地提高舒适度;赋予家具更高的艺术性和联想空间;更易于模仿自然,获得仿生性外观或结构。2. 3D 打印家具的优势(1)3D打印家具具有使用同种打印设备制造不同材料的优势。一般来说,根据家具材料的不同,目前家具制造工艺之间的区别是很大的。但是,3D打印技术打印家具时,某些3D打印设备可以兼具打印多种打印材料。因此,同一件家具或家具零件的虚拟三维数据模型,可以打印出多种材料不同的家具,使得同一款家具能够具有丰富多样的颜色和质感等。在未来,家具材料上的多样性,会随着更多新材料的发明体现得更加明显。这种优势将会给消费者提供更多的材料选择权,从而更好地满足消费者的特殊定制需求。(2)3D打印家具具有可替换性、可循环使用的优势。在自然资源越来越匮乏的时代,家具的环保性和可再生性,是生产者和消费者共同关注的重要指标。目前,市场上的家具,普遍存在着磨损后难以修复以及旧家具难以回收利用的困境。而3D打印技术可以从技术和材料两方面,使家具的回收利用环节变得轻松。其一,3D打印家具可替换性的表现主要在以下两个方面:一是3D打印家具的设计生产者可以选择建立分离式家具零部件的三维模型数据,以便于磨损零部件的替换。二是由于桌面级3D打印机的推广,使用家具的消费者也可以根据家具的三维模型数据或在家具生产者的指导下,打印出家具的某个部件,替换掉已经磨损或者坏掉的家具部件。这种贯穿生产者和消费者的多渠道的修复,使家具的寿命变得更加长久,修复过程也更加高效。其二,3D打印家具可循环使用主要体现在以下两个方面:由于3D打印材料多为人工复合材料,一是再加工回收利用的难度较小,对废弃家具的重塑比较容易。二是家具材料本身就可能是其他材料回收再利用的产物,因此这种循环利用的利用率,远高于现有的木制家具或木质材料合成家具等天然材料。3D打印家具的这种优势,可以更好地降低资源消耗,减少对环境的破坏。文章参考《3D打印家具的技术原理与发展趋势》欢迎关注٩(๑❛ᴗ❛๑)۶ 原文始发于微信公众号(3D打印技术参考):3D 打印家具的特征和优势
  • 3D打印18K黄金首饰

    3D打印18K黄金首饰

    珠宝行业是最早使用3D打印技术的行业之一,设计师Lionel T Dean曾说,数字制造可以“重塑珠宝业”,他借助金属打印技术(SLM)制造了一系列18K黄金首饰。Dean将这些作品做为“Precious”项目的一部分,该项目的参与者包含了软件供应商Delcam和贵金属供应商Cooksongold,旨在使英国珠宝行业现代化。这些打印作品证明,采用金属打印可以创建几乎不可能通过常规手段创建的结构,在珠宝行业也拥有无穷潜力。然而珠宝设计师却更倾向于使用间接的3D打印方式,即采用SLA或DLP技术打印蜡模制作模具。其原因是直接金属打印的原材料价格很高昂,此外,常规的SLM设备有很多空腔,贵金属粉末很容易进入这些位置造成浪费。针对该问题,EOS开发了专用于贵金属成型的Precious M080,Dean采用该设备设计了一系列可定制的3D打印首饰,包括镶嵌宝石的精美网格环,以及包含家庭传家宝性质的微型复制品手镯。18K黄金打印手镯Dean有一件叫作Heartbeat的作品,客户被邀请用锤子砸伤钣金心脏,来创建独特形状,然后扫描重构,最终通过3D打印创建个性化的吊坠。然而这种尺寸的金色吊坠会很重,而且非常昂贵,3D打印的优点之一就是能够创造出非常薄壁的中空结构,这也是金属打印相较模具制造的优势所在。Heartbeat中空结构18K黄金打印过程18K黄金打印完成黄金抛光HeartbeatDean表示,随着设计人员更加熟悉当今可用的数字设计工具,并掌握其技能,3D打印将重塑珠宝行业。除却黄金打印,国内已经也有很多的金属首饰商家,虽是简单的不锈钢打印,但通过优秀的设计和后期处理却能表现大气,在国内虽鲜有市场,但却已大量出口。不锈钢时尚戒指不锈钢镀金吊坠随着设备的普及和市场的培育,相信会有更多的玩家和更多的创意使金属打印变得不再那么神秘,既然大家挤不进航空医疗,不如来点小众创意。欢迎关注٩(๑❛ᴗ❛๑)۶ 原文始发于微信公众号(3D打印技术参考):3D打印18K黄金首饰
  • EBM技术与SLM技术全方位比较

    EBM技术与SLM技术全方位比较

    EBM铺粉SLM铺粉备注热源电子束激光最大成型尺寸∅350×380400×400×400激光成型扫描区域有限,大幅面须多个激光头粉末颗粒大小40-100μm15-53μmSLM用粉末价格昂贵使用成本高层厚50μm20/30μm扫描速度8m/s7m/s打印过程中扫描度远小于扫描极限速度,视工艺而定加工效率55-80cm3/h7cm3/h电子束的加工效率远高于激光,加工成本低加工方式热加工,大多数材料无需热处理冷加工,需热处理电子束加工参与应力很低,加工件力学性能出色。激光热应力高,容易变形产生裂纹加工环境真空氮气/氩气保护真空环境更有利于加工工件,电子束设备不需要滤网加工底板加工件可自由脱离加工底板加工件烧结在底板上电子束直接成型零件。激光加工结束后需要切除底板。支撑支撑少支撑多电子束更节省材料加工参数免费国外设备收费电子束所有的粉末加工参数免费粉末国产化及新材料研发容易困难电子束粉末容易制造,方便获得,激光的超细粉末在国内很难加工,成本极高。电子束设备允许用户使用自己的粉末认证CE、FDA未知电子束生产的骨科植入物,2007 年获得CE认证,2010年获得FDA 认证,SFDA 的认证于2015年获得使用成本低高电子束设备价格稍贵于国外激光设备,因粉末价格及加工效率因素,电子束使用成本远低于激光设备环境污染无辐射污染须激光防护存放SLM设备的室内容易出现含氧量下降的情况就上表而言,电子束成型似乎比激光成型更有优势,然而目前却是激光成型工艺占据更大的市场规模,而且激光成型对材料的要求更为苛刻。但无论怎样,关键是机器的使用率!欢迎关注٩(๑❛ᴗ❛๑)۶ 原文始发于微信公众号(3D打印技术参考):EBM技术与SLM技术全方位比较
  • EBM的技术特点与制造优劣

    EBM的技术特点与制造优劣

    1.EBM技术原理EBM技术基于层叠制造原理,在真空环境中,采用电子束焊接工艺熔化金属丝材或金属粉末材料,然后按照设定的路径逐层堆积而成形出金属制件。电子束预热过程电子束扫描过程2.EBM技术特点可用于电子束自由成形的材料广泛,如工具钢、钛合金、镍合金,甚至耐火的钼合金等导电金属材料都可用于电子束沉积成形。电子束还可用于对光能具有较高反射作用的金属沉积成形:如在室温下,Ti-6Al-4V 材料对激光反射较为严重,采用激光烧结工艺,能量利用率很低,而此材料对电子束的反射率只有10%左右,具有较高的能量利用率。该技术广泛应用于航空航天制造、汽车制造、医疗器械制造等领域。EBM制造无需模具,快速制造成型;不便于测量的异形结构产品可准确的1:1制造;生产过程中粉末原材料回收还原率大于95%。3.EBM制造优劣EBM技术在真空环境下预热温度可达650℃--750℃,可熔解高熔点金属及不同种类的金属合金,加工结束后自然冷却到常温。制造过程中产生的残余应力应力很低,后续无需热处理。EBM可接受定制化设计,减少产品上市时间,具有更高的加工效率。使用的金属粉末粒径大于激光烧结对粉末的要求,降低材料成本,加工成本很低。可制造带网格和多孔结构的超复杂部件,尤其适合于医疗器械的加工,生物相容性更好。由于电子束沉积需要具有较高真空度的真空环境,设备的成本昂贵;且电子束在沉积过程中会伴随伽玛射线的发射,如果装置设计不合理会造成射线的泄露,导致环境的污染。另外,电子束只能沉积导电材料,不能沉积陶瓷等不导电材料。 原文始发于微信公众号(3D打印技术参考):EBM的技术特点与制造优劣