工艺-3D打印技术参考-(第107页)    

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  • 重磅:富士康宣布开发粘结剂喷射金属3D打印系统

    重磅:富士康宣布开发粘结剂喷射金属3D打印系统

    近日,台湾电子巨头富士康与增材制造公司Triditive宣称联手开发基于粘结剂喷射的金属3D打印机。Triditive公司的代表性产品是金属熔融挤出制造系统,具有丰富的后烧结经验,因此能够帮助富士康解决粘结剂喷射金属3D打印零件的成形质量控制问题。两家公司同时将合作扩展该技术平台的自动化制造能力。 富士康是科技领域最大的公司之一,是苹果、索尼和英特尔等巨头的设备及其他产品供应商。其传统上多采用模具制造工艺,或采用3D打印进行原型制造,此次是这家制造巨头第一次主动自主研发3D打印设备。富士康在考虑在生产中采用3D打印来减少高劳动密集型的生产环节并提高其生产能力的自动化程度。Triditive基于挤出工艺制造的金属3D打印零件 粘结剂喷射技术是一种粉末床、基于烧结的增材制造工艺,与现有技术相比,粘结剂喷射能够以更快、更低成本和批量化的形式制造金属零件,满足制造业对3D打印技术的生产需求。惠普、通用电气和Desktop Metal等巨头充分理解该技术的市场潜力,纷纷投入巨资研发,意图颠覆全球价值12万亿美元的制造业市场。2021年,已拥有超过30年喷墨技术经验的日本理光公司突然发布了一款采用自有工业喷墨打印技术的新型粘结剂喷射金属3D打印机,加上Desktop Metal于去年进行的一系列收购,粘结剂喷射技术在整个增材制造行业正在进行一场别开生面的演出。而富士康的加入,势必让这场演出更有看头。 粘结剂喷射技术通过向金属或陶瓷粉末床上喷射粘结剂,配合固化过程能够得到零件的生坯。对于粘结剂的开发,Triditive将与西班牙研究和技术开发中心Tecnalia合作,同时还将与德国Fraunhofer技术中心合作优化金属粉末。 基于制造量和零件复杂性的3D打印技术图,Binder Jetting的主要影响将出现在更高产量的应用中(来源:Ampower) 该技术与市场上其他3D打印工艺的区别在于生产的可扩展性和金属零件制造成本的降低,使其在扩大增材制造采用方面更具吸引力。然而,就如3D打印技术参考在此前已经解释过的那样,对于粘结剂喷射金属3D打印技术,在尝试使用该技术时必须要考虑整个工艺链,因为采用该技术生产零件时存在固有的挑战,且主要与烧结工艺有关。 粘结剂喷射技术整个工艺链涉及的问题 粘结剂喷射金属3D打印技术对材料、粘结剂以及打印工艺(包括粘结剂的喷射量、粉末中的压力分布、沉积时间等)、烧结制度、零件设计等等有着重要的依赖关系,技术含量并不比其他金属3D打印技术低。与此同时,该技术所制备的零部件存在两个主要缺点:一个是在烧结过程中零件的非各向同性收缩问题;另一个是由于零件重量与烧结制度匹配不佳所带来的潜在变形问题,这会限制所能成型的最大零件尺寸。此外,还有一个不可忽视的因素是设备成本问题,后工艺阶段的脱脂烧结炉,可能比3D打印机贵的多。除这些因素外,该工艺还必须保证在快速去除松散粉末的同时还能保持零件具有足够的生坯强度来保持特征形状,这是实现工业化生产和自动化的重要条件, Triditive和富士康也特意对自动化进行了强调。 Triditive基于挤出工艺的金属3D打印技术自动化生产线 当前,越来越多的证据表明,粘结剂喷射金属3D打印技术能够达到铸件零件的性能,且零件表面质量能够满足最终用途,对于重要的位置也可与其他金属3D打印工艺一样采用精加工。但也有证据表明,该技术并非像宣称的那样完全不需要支撑结构,这与烧结过程中的易变性不无相关。 但无论如何,粘结剂喷射金属3D打印技术确实正在受到越来越多的关注。 注:本文内容来自3D打印技术参考。欢迎转发 主编微信:2396747576;硕博千人交流Q群:867355738;网址: 延伸阅读: 1.千呼万唤始出来,Desktop Metal终于交付第一台生产级粘结剂喷射金属3D打印系统 2.粉末床熔融和粘结剂喷射金属3D打印零件热处理及烧结面临的挑战 3.Magics为粘结剂喷射金属3D打印零件创建烧结防变形支撑 4.金属粘结剂喷射3D打印:在尝试使用该技术时须考虑整个工艺链
  • 化工巨头杜邦获得「大面积、超快速、连续光固化」3D打印系统

    化工巨头杜邦获得「大面积、超快速、连续光固化」3D打印系统

    导读:基于HAPP技术的超快速、连续光固化LAKE 3D打印系统的成型尺寸与Carbon的L1非常接近,两家公司是市场上的直接竞争对手,尤其在消费品领域。与Carbon的另一相似之处是销售方式,Azul 3D并不向客户出售设备,而是只出租。目前,价格约为每年5万美元,包括最低树脂订单。Azul 3D相关负责人表示,他们希望鼓励生产,而不是原型设计。 使用光线将液态树脂逐层固化为固体的立体光刻过程通常比较慢,制造稍大尺寸的零件常常需要几个小时。此外,各层之间的结合往往比较脆弱,成品结构易碎。因此,3D打印并没有取代传统的制造过程,而是和一些非常特殊的用途联系起来。美国伊利诺伊州埃文斯顿西北大学工程学教授Chad Mirkin表示:“在很大程度上,3D打印主要局限于原型设计,因为它速度慢、产量低、产品结构不稳定。” 连续液体界面制造”(CLIP)技术的诞生使生产速度提高了100倍。这项技术的发明者Carbon公司采用一种半渗透窗,可以将氧气注入液体树脂,从而形成一种能防止固化的区域。在该区域上方,光线将树脂固化成固体。机械臂缓慢地将不断增长的固体从树脂中拉出,使其他材料得以固化和黏附,这种技术无需一系列层合界面,因此产品更加坚固。但,Carbon公司有未能解决的问题。 “高面积快速打印”(HARP)的技术 Carbon公司真正使光固化3D打印技术用于最终零件生产,并且与福特汽车公司、阿迪达斯体育用品公司和里德尔体育公司达成协议,分别为它们生产汽车零件、运动鞋底和橄榄球头盔——但其固化过程会释放出大量热量,这可能导致打印的零件翘曲和破裂。为了散热,打印的成品尺寸实际上被限制为25cm×25cm×41cm。 Mirkin表示:“Carbon公司证实了3D打印可被用于制造业,而且他们在许多行业做得都非常好,但是他们还没有找到快速打印大型物体的方法。” 2019年末,Mirkin的团队开发了一项名为“大面积快速打印”(HARP)的新技术,该技术使液体冷却剂在一桶液态树脂下面循环。冷却剂是一种氟化油,在打印时会直接从正在打印的物体上吸走热量,从而使它们在短短几个小时内就可以达到成年人的尺寸。Mirkin将使用多台投影仪发出的光进行打印的方法称为“平铺”(tiling)工艺,其打印尺寸可以达到约1m×1m×4m。将来,其他投影仪可使HARP 能够制造更大的物品。从理论上讲,平铺工艺消除了尺寸限制。 基于HARP技术的LAKE 3D打印机 HARP系统的打印速度和打印规模都是罕见的,可以在不牺牲分辨率的情况下非常快速地生成非常大的对象。其打印规模是行业领先者的20倍,速度是100倍,吞吐量达到2000倍,它可以在三个小时内完成300 x 300 x 1200mm的零件构建。基于该技术所开发的LAKE 3D打印机在60小时内为医护人员打印了5000个面罩,这意味着每6分钟,就能够从打印机上取下8个面罩并开始下一轮打印。HARP技术能够提供面向大规模生产的吞吐量,其技术甚至可以与注塑成型相媲美。 为了使HARP商业化,Mirkin和同事成立了Azul 3D公司,此前该公司预计在2021年年底前开始销售打印机。根据最新消息,化工巨头杜邦已成为该公司的客户之一,Azul 3D已向其提供LAKE系列3D打印机。该系列产品的成型尺寸为254 x 304 x 609mm(10x12x24英寸),分辨率为0.072mm,打印速度高达每小时300mm。 杜邦旗下电子与成像公司将采用该技术用于电子材料领域。Azul 3D开放了DLP通常无法使用的材料,这也是杜邦对该技术感兴趣的部分原因,这些专有的树脂可以实现大规模生产,彻底改变工业和消费领域使用3D打印的方式。Azul 3D还为杜邦开发了一种定制树脂,可以生产传统技术无法实现的复杂结构。 Azul3D的专有树脂材料 杜邦电子与成像公司服务于芯片封装、电路板、显示器、数字和柔版印刷、电子和工业精加工以及半导体行业。与Azul 3D合作的目标是将下一代3D打印方法(如HARP技术)引入电子材料领域。目前在该领域,已有大量3D打印应用,从卫星、天线到电路结构、电路板和传感器。因此,杜邦和Azul 3D的合作,可能会允许这些类型的产品以更高的速度进行微调和按需制造。 杜邦电子与影像公司产品 2021年12月,Azul 3D的首席执行官明确指出,LAKE系列的成型尺寸与Carbon的L1非常接近,这表明两家公司将是市场上的直接竞争对手,尤其在消费品领域。与Carbon的另一相似之处是销售方式,Azul 3D并不向客户出售设备,而是只出租设备,目前,价格约为每年5万美元,包括最低树脂订单。Azul 3D相关负责人表示,他们希望鼓励生产,而不是原型设计。 Azul 3D表示,与杜邦的合作非常富有成效。向杜邦这样的化工巨头输送3D打印机进一步验证了Azul 3D的技术和材料能力。LAKE打印机是Azul 3D将在未来几年推出的一系列打印机中的第一款,称为SEA的下一代打印机将提供四倍的打印面积,允许制造商打印更大的零件或产品,其尺寸可能达到一米以上。 2020年,Azul 3D备受全球范围投资者的青睐,完成了第二和第三阶段的种子轮融资,使其融资总额超过2000万美元(约1.37亿元人民币),投资者包括 Stratasys Direct Manufacturing 前首席执行官、3D Systems前主席以及ExOne当时的首席执行官。Mirkin希望HARP能改变3D打印的商业模式。“几乎所有的3D打印公司都必须从他们的硬件上获得可观的收入,因为他们根本没有使用足够的树脂来使此项技术具有良好的商业模式。”他表示,“借助HARP,该公司不需要仅依靠销售硬件来获得收入,因为他们还可以通过销售生产大量零件所需的树脂来赚钱。这样,由于初始硬件成本几乎变得无关紧要,所以HARP降低了进入门槛。” 注:本文内容来自3D打印技术参考。欢迎转发 主编微信:2396747576;硕博千人交流QQ2群:838951316;网址: 延伸阅读: 1.以面成型:让液态树脂、高分子粉末和金属材料3D打印的速度和规模呈百倍增长 2.面区域金属3D打印的真实过程,及200万个激光点是如何实现的 3.案例丨施耐德电气:利用中国3D打印机制作备品备件,助力缩短加工周期 4.3D打印如何提高注塑模具的竞争力和附加值?
  • 为大型、重型金属3D打印零件自动清粉至关重要

    为大型、重型金属3D打印零件自动清粉至关重要

    近日,美国私营航空航天公司Launcher宣布将后处理系统制造商Solukon作为其除粉系统的首选供应商,后者的SFM-AT1000-S除粉机,可用于对包括发动机和燃烧室在内的大型金属3D打印火箭部件进行清粉操作。 对于大型金属3D打印零件来说,其特征首先是重而大,传统对于小尺寸零件的手工清粉将无法适用,需要一台专用的清粉机器进行自动处理;另一个特征是结构复杂,对包括火箭发动机在内的部分零件,有相当多的内置流道等易于存储粉末的空腔,人工操作可能难以灵活处理,借助能够多角度悬停的机器将比手工操作更为灵敏。除此之外,用户在进行大尺寸零件清粉操作时还面临爆炸、粉末回收以及过程可重复等问题,特别对于铜合金、铝合金粉末来说,此类材料很容易堵塞零件空腔。 为了应对其中的一些挑战,Launcher选择了Solukon的除粉系统来对其大型和重型火箭部件进行后处理。该公司的除粉系统由其专有的智能粉末回收技术(SPR)驱动,采用可调节的两轴零件旋转和有针对性的振动来自动去除3D打印零件中的多余粉末。 对于Launcher而言,SPR技术能够从复杂的通道和几何形状中完全去除未熔合的金属粉末,提高零件生产的效率、安全性和质量,同时降低成本。作为首选后处理供应商,Launcher安装了SFM-AT1000-S 除粉系统,以完全清除其火箭发动机和燃烧室中的多余粉末。 Launcher制造主管表示,自动除粉是生产过程中必不可少的一步。对于最终热处理和热等静压,零件必须清除所有粉末,这对于内部通道难以接近的大型、重型零件来说是一项特殊挑战。SFM-AT1000-S将有助于进一步自动化生产过程,实现可靠和可重复的清洁效果。 SFM-AT1000S是Solukon专为大型和重型零件设计,能够对尺寸达 600 x 600 x 1000mm、重量达800Kg的零件进行清粉处理,非常适合航空零件的后处理,如Launcher近一米高的E-2发动机燃烧室。 该系统配备了两个带有可编程伺服驱动器的无限旋转轴,可沿任何可想象的路径移动零件。组件也可以通过使用操纵杆以不同的速度向任何方向移动,而系统的可选数字工厂工具可确保除粉质量和除粉过程的自动化。 对于火箭开发来说,最具挑战性的任务之一就是制造富含狭窄、复杂形状冷却通道的燃烧室。通过3D打印,可以在燃烧室中创造出最优形状的冷却通道,Launcher选择了EOS旗下AMCM公司的M4K打印机制造了其全尺寸的E-2燃烧室,其尺寸为高85厘米、直径40厘米,与喷嘴一起被设计为整体部件,具有更高的冷却性能,同时减少了零件数量和对装配的需求。M4K打印机的成型尺寸为450 x 450 x 1000mm,配备4台1000w的激光器,这台由CuCrZr合金打印的部件因此也成为世界上最大的单一组成部分3D打印燃烧室。 虽然3D打印使火箭发动机部件在几何复杂性、成本效益和交货时间方面具有巨大优势,而且大尺寸的金属3D打印装备已经有很多选择,但部件冷却通道和内部结构的除粉问题却一直存在,这个过程复杂且耗时,像Solukon这样开发专门后处理设备的厂商还并不多。无论从操作的可便利性,还是制造的稳定可靠角度,开发专用设备都是大势所趋。 注:本文内容来自3D打印技术参考。欢迎转发 主编微信:2396747576;硕博千人交流QQ2群:838951316;网址: 延伸阅读: 1.2022 TCT亚洲展现已开放观众预约参观 2.从有需求、无设备,到打印全球最大火箭燃烧室,成就航天,也成就3D打印行业 3.揭秘珠海航展上的大尺寸金属3D打印零部件背后的制造故事 4.最大尺寸达0.6×0.6×0.6m,看3D打印如何深入影响我国民营火箭深蓝航天的制造流程
  • 3D打印工程师的又一选择:3DXpert中文版30天免费试用+中文视频教程

    3D打印工程师的又一选择:3DXpert中文版30天免费试用+中文视频教程

    3DXpert是一款由3D Systems推出的增材制造数据处理软件,提供针对增材制造的设计优化、数据处理和工艺编程功能,支持从设计到后期处理的增材制造流程。为帮助用户快速有效地将3D模型编辑为可成功打印的部件,现推出该软件的中文版本。无论科研教学还是批量生产,3DXpert丰富实用的功能,都能帮助用户将3D打印技术的潜力发挥到极致。据3D打印技术参考了解,目前该软件现推出30天免费试用+特别折扣活动,还有众多中文专家培训教程以供下载(见文末)。 3DXpert 17在原有版本丰富的CAD编辑、数据准备、切片制造等功能的基础上,新增了创成式设计、隐式结构设计和热成型仿真的模块。并针对越来越普遍的批量化生产趋势,加强了自动化模块功能,着力打造更符合市场发展趋势的一站式软件解决方案。 • 优化设计结构 —— 通过创成式设计、隐式结构、晶格设计和拓扑优化, 最大限度地发挥增材制造的作用,减轻重量,增强功能性 • 保证打印质量 —— 成熟的数据准备和先进的成型仿真功能,提高打印成功率和成品质量 • 面向智能制造 —— 考虑增减材制造的需求,提供丰富的面向制造的编辑功能;自动化设计和准备,优化大批量生产工作流程 • 减少制造成本 —— 灵活的扫描策略设置,优化打印效率并减少材料消耗和后处理 创成式设计创成式设计是一种迭代设计过程,旨在优化设计零件的不同属性。最常见的用例是优化零件的体积(以及质量),同时保持其强度及其他物理和功能属性。先进的计算引擎3DXpert 17 集成了 Hexagon 的 MCS Apex Generative Design 引擎,用户在定义不同的载荷工况(包括零件的固定点、不同的载荷/应力)和零件可能占据的体积之后,系统开始迭代减少材料的数量,同时不断地对最终形状的质量进行分析。最终得到要打印的最佳形状。 可打印性检查在 3DXpert 中进行设计优化,用户可以从打印准备的角度检查生成的形状,还可以对生成的不同形状进行研究、结果,然后根据实际情况选择最优形状。 快捷的曲面与晶格结构设计根据创成式设计生成的结构往往是网格划模型,网格化模型很难被用于第三方CAD或CAE软件中进行再设计或者仿真。将零件转化为曲面模型,可以方便用户对设计结果再加工。用户可以通过自动曲面化将生成的网格化形状转换为实体对象,并可在3DXpert中继续使用该模型,为打印进行数据准备。 在3DXpert之前的版本中,用户可以使用晶格设计功能创建轻量化的结构,并提供了符合应用场景的随形晶格、晶格孔径分析、晶格FEA等功能。周期性结构如果使用b-rep或三角面片的方式描述,往往需要大量的数据,而新版本中提供的隐式建模可以很好地提供周期性晶胞结构的设计灵活性。有了这个工具,用户即可在3DXpert 17中结合晶格设计、CAD直接建模编辑等功能,设计一款高效的热交换器。 快捷的晶格结构设计 隐式建模 (Implicit Modeling) 是描述模型的一种非常有效的方式,并允许增强和先进的形状设计。它主要用于零件复杂内部结构的设计,用于轻量化或添加具有非常大表面积的结构(例如用于热交换器)。3DXpert 17 现在允许通过使用预定义模板或编写公式的隐式建模来生成这些复杂的几何图形。 3DXpert通过预定义模板进行建模 网格线是一种新的纹理形式,可让加固零件并增强其热性能。腹板线与零件形状一致并且可以具有不同的阵列。 自动识别零件类型,匹配支撑与工艺参数在准备打印零件时,许多工作都可以自动化,减少人为错误,节省时间和成本。3DXpert 16 中引入的脚本功能,在 3DXpert 17 中得到了显著改进、并具有许多新功能,可以实现更高程度的自动化和增强的灵活性。 零件的准备过程在许多情况下取决于零件的类型。3Dxpert17的用户能够自定义了零件类型,每种类型都有一个参考零件,输入的零件可以使用机器学习算法从预定义类型列表中自动识别归类,并匹配相应的打印工艺,如零件摆放方式、支撑设计及工艺参数。 3DXpert添加支撑功能 3DXpert添加支撑功能与设计扫描路径 在许多情况下,完全自动化的工作流程并不合适,需要进行一些手动工作或审查。新的脚本环境允许中断脚本执行,系统将在脚本中断处暂停脚本进度,允许用户监控、验证和更改之前的操作,之后可以继续执行。 3DXpert可打印性及扫描路径预览 热成型仿真 3DXpert 17 本次引入的新的热成型仿真功能,可以结合实际使用的激光参数分析扫描路径的热行为。热成型仿真有助于确保打印过程中的热稳定性。通过修改基板上的零件数量、改变方向和改变支撑,可以手动实现热稳定性。也可以通过修改扫描路径生成热稳定的扫描路径并将其发送到打印机来自动实现。 金属增材制造常常遇到的其他打印失败,如零件断裂、卡刮刀、零件翘曲等,3DXpert已在之前的版本中提供Amphyon成型仿真结构求解器,可以计算成型过程中应力应变情况,预测并避免刮刀和断裂风险。Amphyon的嵌入帮助用户可在同一界面里进行打印准备和成型仿真,并借助Amphyon针对增材制造特性开发的随型网格划分方法,通过减少网格数量,可在保证仿真准确性的情况下进行快速仿真。 Amphyon打印过程仿真插件强势加盟 END 创成式设计、高级支撑算法、工艺编程脚本、程序仿真模拟, 3DXpert17作为一款面向增材制造行业的一站式软件解决方案探索,将帮助用户探索「设计与3D打印工艺」的边界!3D Systems于2021年完成了对工业软件提供商Oqton 堃腾的收购,3D Systems旗下的原有软件产品(包含Geomagic Freeform)将与Oqton MOS系统互相补充,为用户提供更加强大、完整的设计与制造软件解决方案和服务。针对中文版3Dxpert的免费试用和相关教程,可以通过以下链接获取。 试用链接: https://share.hsforms.com/1A0cyj-R0R1WQElqJpW4-KA519ml 教程链接: http://www.3dsystems-china.com/education/vedio.aspx?id=210&ind=---3DXpert+%e5%9f%ba%e7%a1%80%e5%9f%b9%e8%ae%ad#list 欢迎转发…
  • NASA研究团队发现金属3D打印孔隙特征大有利用价值并发布可控工艺研究成果

    NASA研究团队发现金属3D打印孔隙特征大有利用价值并发布可控工艺研究成果

    孔隙一直被认为是金属3D打印的不利因素,这种缺陷不仅会导致致密度降低,还可能成为循环载荷条件下的裂纹萌生点,因此对疲劳寿命产生不利影响。然而,NASA喷气推进实验室(JPL)的研究团队展示了最新的研究成果,将孔隙这一不利因素充分利用,使其对3D打印的零件起到积极作用。研究分别给出了激光粉末床熔融工艺下AlSi10Mg、316L不锈钢、Inconel625和Ti6Al4V不同工艺条件下的孔隙率水平,并描述了预测多孔材料特性的模型。 按照NASA JPL团队的描述,多孔材料并非一无所用,在轻质结构、毛细管结构、通气或过滤器组件以及医疗植入物和组织工程中,材料孔隙率是必要的特征。多孔材料的另一个主要应用是两相热流体控制装置,如热管和蒸汽室。在许多应用中,多孔材料的设计是需要控制三个要素:有效孔隙半径、渗透率和孔隙率。 NASA JPL团队3D打印的具有多孔特征的试样 对于热流体应用,如果需要较大的毛细管压力差,则有效孔隙半径应较小。轴向液体流动阻力是渗透率的函数,渗透性决定了穿过显微结构的液体压降,因此决定了液体传输能力。孔隙率有助于提高导热系数、屈服应力并减轻重量。这些多孔特性以非线性方式关联,设计人员必须始终在这些竞争因素之间进行平衡,以获得应用组件的最佳设计。 JPL 团队已经提交了多项专利,其中包含这项技术的应用。研究团队还展示了采用该技术制造的3D打印实心多孔金属NASA/JPL杯垫的正反面,它可以吸走杯子下面的水分。 NASA JPL团队3D打印的具有多孔特征的杯垫 多孔材料制造最常用的方法是“烧结粉末”技术,颗粒混合物被压实并烧结在一起。然而,这种工艺制造的零件内部结构较为随机,会使零件的流体热行为不均匀。此外,几乎不可能制造出由固体和多孔材料组成的整体件。这限制了多孔材料的使用,并给包括多孔结构的设计带来了困难。原则上,SLM金属3D打印技术的使用可以克服这些问题,因为它可以完全控制多孔材料的整体结构。 目前已有许多使用SLM技术制造多孔材料的研究。报道最多的方法是通过设计和打印具有最高激光分辨率的多孔结构,这种方法通常是通过开发具有定义的晶格结构来实现的。使用这种方法制造的多孔结构已成功制造,并已被证明可实现100μm或更大的孔半径 。该技术存在两个限制:(1)孔径受到设备分辨率的限制;(2)需要构建整个多孔结构零件的模型。 采用结构设计实现的多孔结构 另一种3D打印多孔材料的方法是调整激光参数,使粉末材料不被完全熔化。使用优化的激光参数,已经证明可以生产有效孔径小于10μm的多孔材料。此外,该方法不需要对多孔部分进行详细的CAD设计,显著降低了计算成本。尽管与前一种方法相比有优势,但后一种方法产生的多孔特性和激光参数之间的关系在以往研究中并未明确。目前还没有全面的参数优化研究来了解激光参数和多孔性能之间的关系,并改进微结构的制造和设计。 通过工艺控制实现的多孔特征零件(来自KIT) JPL 团队的研究工作就在于系统解释了这些多孔结构与激光参数之间的关系。根据实验数据,有一系列的能量密度可用于为每种材料构建多孔特征。该能量密度范围存在上限和下限,在此范围之外,粉末材料要么过度熔化(导致所有孔隙率丧失),要么熔化不足(无法形成连续结构)。 通过SLM制造的AlSi10Mg、不锈钢、In625和Ti6Al4V多孔材料的实验和分析研究 为了建立能量密度和所需孔隙率水平之间的相关性,研究团队绘制了总孔隙率、激光功率和能量密度之间的关系图。研究表明,决定孔隙率的关键参数不仅仅是能量密度,还有激光功率。孔隙率在相同的能量密度下是可变的,特别是当激光功率较低时。例如,当激光功率为57-228W且能量密度相同时,AlSi10Mg的孔隙率在 26.9-12.2%之间变化。对于Inconel625和Ti6Al4V,在相同能量密度下,当激光功率小于150W时,孔隙率也是可变的。另一方面,当激光功率较高时,孔隙率几乎是恒定值。例如,当激光功率在228-342W、能量密度为20J/mm3时,孔隙率约为10% 。在其他材料中,当激光功率在相同能量密度下超过阈值时,孔隙率是恒定的。这表明当激光功率低于每种材料的阈值时,实际应用于粉末的激光功率可能不是设定值。较低的激光功率可能容易受到熔化热扰动的影响。为了减少构建误差,希望激光功率高于图中的阈值。换句话说,当激光功率超过阈值时,相同的能量密度可能会产生相同的孔隙率。 最后,使用本研究的技术已开发出了实际应用,并已成功用于两相热控制装置的制造。通过增加对如何制造和控制多孔材料的理解,可以提高使用3D打印技术制造新型多功能零件的能力。 注:研究原文已上传QQ群。 注:本文内容来自3D打印技术参考。欢迎转发 主编微信:2396747576;硕博千人交流QQ2群:838951316;网址: 延伸阅读: 1.2022 TCT亚洲展现已开放观众预约参观 2.3D打印研究成果下载:花费5年、1720万欧元,提交5500个样本,专注于缺陷和工艺分析 3.爆款集结!中国3D打印机大厂纵维立方春季发布多款新品 4.3D打印复杂结构热交换器并将其一分为二
  • 3D打印研究成果下载:花费5年、1720万欧元,提交5500个样本,专注于缺陷和工艺分析

    3D打印研究成果下载:花费5年、1720万欧元,提交5500个样本,专注于缺陷和工艺分析

    由于金属3D打印过程的复杂性,航空航天部门对采用这种工艺制造的零件的安全性长期存在质疑。用户往往对3D打印零件的机械行为、使用性能及其后续的变化缺乏足够的理解,同时对3D打印过程中的缺陷产生、微观结构表征以及零件热处理等经验不足。 3D打印技术参考获悉,为消除航空航天领域3D打印技术的使用障碍,法国IRT Saint Exupéry研究所于2016年联合20家单位共同发起了一项名为ANDDURO的项目,旨在确定加工条件(机器、参数、热后处理等)与材料质量之间的联系,共同建立一个与金属增材制造相关的、综合多重因素的,且包括机械性能、微观结构和工艺参数之间关系的数据库。项目总预算1720万欧元——私营部门出资27%,公共部门出资73%,历时59个月完成。 这个庞大的参与团队包括粉末制造商、零件制造商、专门从事零件后处理的合作伙伴和工业最终用户以及学术单位,其中就包括空客、欧瑞康、赛峰、利勃海尔等这些大力投资增材制造的公司。通过对过程典型缺陷进行表征,研究缺陷对机械性能的影响,确定缺陷检测所需的控制手段和条件,评估材料在寿命条件下的稳定性,建立涵盖多个主题的知识库和确定的执行方法。 ANDDURO项目专注于研究航空工业中使用的3种主要合金:铝合金、钛合金和镍基高温合金,支持对粉末床熔融(包括电子束熔化和激光熔化)条件下的材料和工艺进行认证。 项目实施航空航天领域的参与人员多达15家,但各家的水平实际上参差不齐。为提高每个行业成员对技术的认知水平,项目对所有的制造步骤进行了确认和控制,以最大程度减少不确定性,并在项目进行中保持连贯。项目成员可以获得大量的资源,包括13 台工业3D打印机,用于膨胀和热处理的各种熔炉和烘箱,以及热等静压设备;其他必备的仪器还包括X射线显微断层扫描仪、金相制备装置、显微镜、热分析装置、硬度计以及机械试验机等等,分别对材料的显微组织及机械性能进行研究。  项目围绕缺陷的危害性和相关验收标准的确定等主题实施详尽而稳健的研究计划,或开发适合3D打印工艺所产生的微观结构的优化热处理工艺;实施长期等温老化测试(长达10000小时,近14个月),评估粉末床熔融3D打印制造的金属合金的微观结构和机械性能的稳定性;确定和探索金属增材制造的未来发展,如研究更多的材料或提高技术生产率。 项目成果由100多个不同平台制造的5500多个样本形成的数据最终实现结构化,与原材料、样本、最终部件及其机械特性相关的数据完全可追溯。3D打印技术参考发现,为了让更多的人都更好地了解粉末床金属增材制造的潜力和挑战——ANDDURO团队选择了46个可交付成果中的11个来共享给从业者。以下为主要的研究成果: 在表征方面 确定了金相制备方法,包括特定的化学和电化学腐蚀条件,揭示了粉末床熔融3D打印零件的微观结构。还对透射电镜试样的制备方法进行了研究,特别是铝合金; 确定了粉末床熔融3D打印零件的微观结构表征方法,如光学显微图像、扫描电子显微图像(SEM)、透射(TEM)或电子背散射衍射(EBD )等等; 确定了粉末表征方法; 确定了无损检测方法,包括X射线显微断层扫描,无论是在这些表征的能力和局限性方面,还是在生成数据的开发和调度方面。在机械测试之前、期间和之后在试样上使用这种方法,不仅可以更好地识别增材制造造成的结构损坏模式,还可以跟踪热处理后的缺陷比例和形态演变; 确定了使用膨胀计或差热分析的热分析方法。 在材料方面 确定了工艺参数、制造条件、工件几何形状对微观结构和宏观力学性能的影响; 对粉末床熔融3D打印的合金进行热机械处理。这项工作促进了创新的热处理和热机械处理(时间、温度、压力和冷却循环)的发展,可以直接在工业环境中使用; 识别和量化了在长期热老化过程中3D打印合金的微观结构和机械性能(应力和抗疲劳性)的演变; 建立了控制缺陷产生的方法(尺寸和位置)。这些受控缺陷对3D打印材料的机械性能会造成影响,研究成果给出了允许的临界缺陷尺寸和工业尺寸标准。 在流程方面 在电子束熔融和激光束熔融设备上完全控制与制造相关的数字链; 处理和管理不同类型和粒度的粉末,涉及与制造周期所有阶段(粉末制备、机器、清粉、回收、储存等)操作员安全相关的技术需求和要求; 为了更好地控制粉末床激光熔融制造的过程,设计了一个实验台,大大提高了此类制造设备的设计、现场控制以及完整操作方面的技能。 共17份文件,已上传QQ群(838951316),文件名:ANDDURO研究成果。 注:本文内容来自3D打印技术参考。欢迎转发 主编微信:2396747576;硕博千人交流QQ2群:838951316;网址: 延伸阅读: 1.国外3D打印从业人员如何进行职业培训和资格认证 2.爆款集结!中国3D打印机大厂纵维立方春季发布多款新品 3.3D打印复杂结构热交换器并将其一分为二 4.电子元件细微复杂结构的精确制造,增材制造做到了
  • 爆款集结!中国3D打印机大厂纵维立方春季发布多款新品

    爆款集结!中国3D打印机大厂纵维立方春季发布多款新品

    2022年3月27日,备受3D打印行业瞩目的纵维立方春季新品发布会如期而至,全球无数关注者通过线上直播,见证其多款彰显业界软/硬件及生态领域技术创新的新产品和新方案惊艳亮相。 “纵维立方坚持‘以3D打印技术实现创作和智造自由’品牌理念,为3D打印技术普及做着力所能及的贡献。在‘为智造自由’教育孵化项目框架下,包括耶鲁大学在内的多所海内外高校已与纵维立方达成战略合作,在未来也将联合更多高校和组织去启发这个领域未来专家。”发布会开场,纵维立方副总经理欧阳欣说道。 在“纵维宇宙”产品发布环节,纵维立方首先带来的是光固化概念机——Anycubic Photon Nex。这款造型犹如星际旅行休眠仓的超级新品融合了脉动光流设计,打造出穿越星河的未来科技美学。除了在外观方面让人眼前一亮外,Photon Nex还拥有前所未闻的超高速打印模块,将极限打印速度提升至1600mm/h,比目前市面主流打印机快30余倍。不仅如此,Photon Nex还首次搭载了彩打模块,让彩色打印成为可能,能够真实还原缤纷多彩的世界。此外,其配备了智能曝光技术,能够根据打印尺寸自动调节光源面积,使能量使用效率最高,同时搭配第二代智能供料系统,使得残留在设备里的95%的多余树脂都能有效回收,减少材料浪费。 接下来纵维立方发布了能为全球3D打印用户释放创意的新选择:Anycubic Photon M3系列。据了解,该技术类型设备是通过选择性的将面光源投射到液态树脂使之固化,在这个过程中光源的品质起到了决定性作用。作为纵维立方第三代光固化技术产品,Photon M3全系新品采用了新一代的矩阵光源系统“Anycubic LighTurbo”,为该系列带来了更高打印精度和更快速度的体验。 据介绍,这套纵维立方全新研发的光源系统拥有专业的光学结构设计,使矩阵光源的UV灯和透镜间隔距突破至32-40mm,并且能够减少透镜支架对辐射光能量的损耗,从而将整体UV光源利用率提升10%以上。另外,其通过纳米级模具的增厚透镜将光源的均匀性提升至92%以上,搭配高精度滚珠丝杆和Z轴线轨,共同铸就非凡细腻的打印效果。   Photon M3系列中的超大尺寸惊喜之作Photon M3 Max,搭载业界首块13.6寸7K超清大屏,带来298*164*300mm超大打印尺寸,使其一跃成为目前市面上打印尺寸最大的桌面级光固化3D打印机。拥有这款新品后,可以尽可能的减少3D打印拼接过程,让成品看起来更加具有整体性的惊艳效果。另外,Photon M3 Max配备全新EGT连续可变控制液位控制技术的智能进料系统,可以实时检测液面状态,在树脂不足时会自动进料且加足后自动停止,避免了因断料导致的打印失败风险。 Photon M3系列另一个重要成员Photon M3 Plus,搭载了纵维立方最新的智能云平台系统:纵维云。通过构建完善的云平台系统,用户可实现远程打印,在购买选配的摄像头模块后,更是可以实时查看打印画面,检查打印状态,随时随地享受智能3D打印体验。在最重要的曝光屏硬件方面,Photon M3 Plus配备9.25寸6K的黑白屏,保持了一贯的大尺寸高精度特性,这块拥有高透光率的屏幕与Anycubic LighTurbo矩阵光源系统相结合,能够大幅缩短曝光时间,从而将这款新品的最快打印速度提升至100mm/h。另外,这款新品同样支持智能供料功能,让使用者摆脱频繁补料的困扰。 除了以上,纵维立方还发布了该系列的基础款机型Photon M3。其配备7.6寸4K+黑白曝光屏,因此拥有远超市面上入门级桌面光固化3D打印机的打印尺寸。此外,这块屏幕的对比度高达400:1,能够迸发强劲的打印能力,全系标配的镭雕工艺打印平台及专用的防刮花膜,更是让用户拥有更舒心的打印体验。 大而非凡的打印尺寸、纤毫毕现的打印精度、智趣无忧的打印操作,共同造就了“纵维宇宙”中亮眼的Photon M3系列。据活动现场发布,该系列基础款机型Photon M3、搭载“纵维云”系统的Photon M3 Plus和拥有超大尺寸的Photon M3 Max的起售价分别为1999元、3999元和6999元人民币,对于光固化3D打印爱好者而言非常具有吸引力。 同期重磅登场的还有FDM技术新品Anycubic Kobra系列。市面上常见的该技术机器只能通过重复多次手动调整四点螺杆的操作以验证调平准确性,这项操作不仅步骤繁琐,且容易出现因细微的校准偏差导致的打印失败等问题,因此,调平工作被视为新手用户的“拦路虎”。纵维立方针对用户痛点,全新研发了“Anycubic LeviQ”自动调平技术,并将其应用于Anycubic Kobra全系产品中。 据介绍,Anycubic LeviQ调平系统能够通过传感器对平台多达25个点探测,将探头与平台之间的距离数值形成一个数字网格,再通过优化的算法对平台进行补偿,保证喷嘴在热床的高度始终相同,从而实现零误差打印。这套精确无比的自动调平技术极大简化了打印前期准备工作并进一步保障了打印成功率,让用户能够更加专注于打印创意。 轻快准备也是Anycubic Kobra系列的重要特点,该系列新品采用了模块化设计,在几分钟内就能轻松完成组装工作。Kobra系列还采用了4.3寸液晶触控屏,在色彩和明亮度显示出色并且操作更加灵敏,全新研发的挤出机更是让其能够快速响应、稳定运行,并能兼容柔性耗材。另外,纵维立方为该系列不同型号产品搭配了弹簧钢和磁吸平台,两者均能在打印冷却之后轻易的取下模型,同时平台还具有耐刮、防锈蚀的特质,提升使用寿命。 Anycubic Kobra系列的两款新品Kobra Max和Kobra最大的区别在于打印尺寸。前者是货真价实的“巨无霸”,打印尺寸达到了400*400*450mm,搭配的双螺纹Z轴运动部件是实现超大尺寸稳定打印的重要保障;后者则是入门级产品的更佳选择,其采用了电感传感式自动调平技术和全新近程式挤出机,搭配弹簧钢磁吸平台,让新手用户能更快速掌握3D打印技术的使用。 Kobra名字来源于眼镜蛇,代表着纵维立方研发团队赋予它敏捷灵活特性,并在用户的3D打印过程中助一臂之力。另外Anycubic Kobra系列的价格非常具有吸引力,基础款机型和超大尺寸新品Kobra Max的起售价为1699元和2999元人民币。 在硬件生态方面,纵维立方还带来了空气净化器+和水洗树脂+等两款配件新品。光敏树脂的气味问题令用户感到困扰,Anycubic空气净化器+,能够直接将树脂内挥发出异味的分子吸附到活性炭孔道内,进而完成空气净化功效,是一种安全、环保的长效净化方式。含有亲水基因的水洗树脂,用清水即可代替酒精达到清洗作用。这两款产品的推出,为实现“为智造自由”进一步提供了硬件保障。当前,Anycubic空气净化器+和1KG装水洗树脂+的定价分别为189元和249元人民币。 发布会最后,纵维立方副总经理欧阳欣表示,“为智造自由”始终是创办品牌的初心和奋斗的目标,也是本次“纵维宇宙”新品发布会的价值体现,未来希望能同更多的行业朋友共同构建美好的智造未来。笔者认为,纵维立方3D打印生态的不断完善,必将进一步推动桌面级3D打印技术的快速普及,此次发布会带来的每一款产品都是不可错过的诚意之选,目前这些价格亲民的新品已经在天猫、京东等各大官方销售渠道开启预售,感兴趣的朋友可尽早关注。 欢迎转发 主编微信:2396747576;硕博千人交流QQ2群:838951316;网址: 延伸阅读: 1.2022 TCT亚洲展现已开放观众预约参观 2.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 3.电子元件细微复杂结构的精确制造,增材制造做到了 4.案例丨施耐德电气:利用中国3D打印机制作备品备件,助力缩短加工周期
  • 案例丨施耐德电气:利用中国3D打印机制作备品备件,助力缩短加工周期

    案例丨施耐德电气:利用中国3D打印机制作备品备件,助力缩短加工周期

    施耐德电气有限公司(Schneider Electric SA )是世界500强企业之一, 成立于1836年,主要从事工业自动化等行业,业务遍及全球。 在施耐德武汉公司的生产车间,工程部和设备部的工程师们长期受供应链的约束,工作效率无法有效提升。为了不断提升产线效率与良品率,工程部需要持续优化产线夹治具和定制化的工具,而为了保持设备稳定有效运转,设备部经常需要自行设计并委外加工停产设备的零配件,这些非标零件的加工都需要依赖于外部的机加工工厂,加工周期长,成本高。 为了解决这个问题,他们尝试了很多办法,直到采用了中国RAYSHAPE公司提供的Shape 1 3D打印机,该产品的引入,不仅使得他们的工作效率得到提升,零件加工成本也有着显著降低。 施耐德电气已将RAYSHAPE的Shape 1 3D打印机整合到其业务中引入背景在正式引入RAYSHAPE 3D打印机之前,施耐德(武汉)的备品备件一直采用的是传统的CNC加工方式,这种工作模式下,工程师们从供应商那里拿到数控加工零件的周期是5天左右,如果数控零件需要调整,周期将会被再拉长5天左右,这样的操作不仅使得生产效率低下,同时成本也会很高,为了解决这个问题,他们采用了RAYSHAPE开发的专业DLP 3D打印解决方案,包括机器、材料和后处理解决方案。施耐德(武汉)一直采用的传统的CNC加工方式应用场景 在施耐德的制造车间,备件不是大批量生产的零件,所以这便是 3D打印发挥作用的地方,与其他传统制造方法相比,它是一种更快、更便宜的生产单件或短系列的系统。此外,随着行业内新型先进材料的不断开发,各公司使用增材技术的频度也日益增加。事实上,3D打印对施耐德来说尤为重要,因为它的大部分产品都需要材料具有高韧性,以及足够的尺寸精度。在使用Shape1 3D打印机后,生产周期直接缩短到3个小时以内。 施耐德(武汉)采用Shape 1打印的传感器支架施耐德(武汉)采用Shape 1打印的传感器支架施耐德(武汉)采用Shape 1打印的防护罩材料建议 为了满足材料方面的要求,RAYSHAPE建议施耐德使用Pro 10树脂。这种光敏聚合物具有86D的邵氏硬度,以及在高拉伸强度,高弯曲强度,低缺口冲击和低蠕变方面的平衡机械性能。 Shape1系列产品基于DLP技术打造,具有高速度和高可靠度的特点,除了可以帮助您以更快的效率达成设计验证,更吸引人的地方在于,该系列产品配备了高性能的光敏树脂体系,让您可以以专业级3D打印机的投入,获得工业级解决方案的零件性能,将您的应用边界由外观原型,拓展至功能原型、模具、夹治具,甚至小批量终端部件的加工,应用点更多,投资回报率更高。 施耐德使用Pro 10树脂打印的喷嘴直径为0.24mm的胶水注射喷头 DLP 3D打印的优势 更快速,Shape 1让打印时间控制在三个小时内 Shape 1是一款桌面3D打印机,能够以高达50mm /小时的速度和高精度进行打印,这意味着可以在同一时间段内创建多个高度为10厘米的工具。该机器的打印体积为 192 × 108 × 300 mm,得益于 DLP 光固化技术的全面普及,该机器可在大约三个小时内创建多个 3D 打印部件。 3D打印提升了零件加工效率,降低了加工成本 “武汉施耐德3D在5个月内打印了110个部件,是以前的两倍,帮助他们减少了80%的费用。与数控加工零件的成本相比,他们在采用3D打印第100部件时,相当于弥补了这台打印机的成本。”施耐德武汉团队表示。 工程师满意度提升,协作效率提升 在使用第三方数控加工服务时,工程师总是需要花费大量的精力,等待很长时间,这不仅减缓了解决问题的速度,也削弱了工程师对工作的热情。3D打印机的出现,使一线工程师可以在找到问题的当天就能解决,这大大提高了工程师们的满意度,工作不仅更加高效,而且更加细致,生产线管理也会变得更加轻松。 机器及软件操作便捷易上手 在使用RAYSHAPE的Shape 1 3D打印机过程中,工程师们能够通过设计和3D打印替换部件来解决之前备件不足的难题。这与CNC加工不同,3D打印为一线工程师在办公司解决这些难题提供了可行性。此外,该打印机还可以在零碎时间或者非工作时间内制造零件,因此使用起来更加便捷。 综合上述,从行业发展的角度来看,整个3D打印产业链都存在巨大的潜在发展空间,基于DLP技术的打印机打印速度快、应用场景广、打印件分辨率高、打印材料多等特性,为3D打印市场的各个方面都能带来很多好处。随着人们希望增材制造技术能有所突破,可以在传统的立体平板印刷方法中融入DLP技术,以克服其原有的局限性,并发展成为最出色的增材制造技术之一。 欢迎转发 主编微信:2396747576;硕博千人交流QQ2群:838951316;网址: 延伸阅读: 1.2022 TCT亚洲展现已开放观众预约参观 2.开核桃、抬杠铃丨一款“高刚耐温、超精细、低蠕变”的功能性3D打印树脂 3.以面成型:让液态树脂、高分子粉末和金属材料3D打印的速度和规模呈百倍增长 4.一种新型光固化3D打印工艺装备,能够处理50倍于标准的高粘度树脂
  • 中国民营航天星河动力将3D打印技术用于火箭发动机制造

    中国民营航天星河动力将3D打印技术用于火箭发动机制造

    2021年12月7日,谷神星一号商业运载火箭于酒泉卫星发射中心发射成功,星河动力(北京)空间科技有限公司(下称“星河动力航天”)成为了国内首家掌握500km一箭多星商业发射能力、首家实现连续发射成功的民营航天企业,该公司秉持“固液并举”发展战略,同步自主研制的中大型重复使用液体火箭智神星一号在两个月后也传来好消息——主动力装置苍穹50吨级液氧煤油发动机试车圆满成功,辅助动力系统300N、50N发动机单机地面热试车,这标志着该公司中大型重复使用液体运载火箭蓄势待发。 根据此前的公开信息,我们已经了解到星河动力公司已经开始使用3D打印技术,这是实现低成本和快速研制的重要因素。近期,3D打印技术参考专访了星河动力,公司研发团队首次向媒体介绍了这项技术的应用情况。 星河动力3D打印技术应用概况 星河动力可重复使用中大型液体运载火箭“智神星一号”主动力装置“苍穹”发动机内部的一些壳体类零组件的空间结构、叶片类零组件的叶型以及推力室类零组件的流道均较为复杂,使用传统的机加工艺方法难以实现,且加工周期较长、成本较高,3D打印存在明显的技术和工艺优势。借助于此,星河动力在该发动机中大量使用3D打印技术:涡轮泵3D打印件重量占比约65%,发生器3D打印件重量占比约75%,主管路90%为3D打印件,推力室3D打印部分占比约30%,阀门壳体类零件约90%均为3D打印制造。“苍穹”40吨液氧/煤油发动机星河动力小型运载火箭“谷神星一号”的四级——“边界”轨姿控动力系统,其中的集合环以及经进一步改进后的多机集合块也使用了3D打印技术,从而极大简化了管路接口,优化了机加过程。 2000N轨控发动机产品 在“边界”系列轨姿控动力系统设计之初就将3D打印方案纳入考虑,因为动力系统设计原则之一就是低成本、高效能,3D打印与动力系统的设计原则需要契合。与传统的设计思路相比,设计师不再一味追求结构简单、线条单一、易于加工的零件形式,而是以性能、强度、重量等为主要导向的优化结构,且要与3D打印成型具有良好的匹配性,因此对设计师也提出了更高的要求。通过该路径制造的产品,实现了轻量化、个性化、一体化、复杂化的总体性能提升。 然而,当前大部分设计师的设计经验主要来自传统机加,3D打印相比于传统机加在设计上需要额外考虑产品型面、弧度、角度、支撑以及打印方向等问题,初次接触3D打印的设计师设计的产品可能无法直接打印,需要反复几次,但熟练3D打印产品设计基本原则后,则能快速设计出传统机加难以加工的产品构型,与仿真软件相结合能够设计出质量轻、强度高、性能好的产品。 3D打印为星河动力火箭发动机制造解决了哪些实际问题3D打印对总装导管的优势在于克服了大直径薄壁管路无法弯曲成型的难题,新工艺使管路变向处的壁厚与直管段壁厚一致,保证了装配的可靠性。3D打印对发动机总装的另一个优势是复杂内腔的加工,如采用3D打印的控制阀座内腔可以设置复杂的通道,减少了使用控制导管带来的系统复杂性。 涡轮泵的泵轮与蜗壳在设计之初,分别进行了简单型面的机加方案与复杂型面的3D打印方案设计,后者较前者效率提高约5%。另外,涡轮盘也同样采取了机加成型与3D打印成型两种方案,机加成型需要20~25天,3D打印仅需要3~4天,大大缩短了制造周期与成本。 涡轮泵零组件涡轮泵水试件装配完成图轨姿控动力系统的多机集合块,如果按照传统方案设计会增加大量工艺孔,这些工艺孔在内部流道加工完成后需要进行焊接封堵,工艺较为复杂,采用3D打印技术能够一次成型,只需在对接面留余量机加到设计公差即可满足使用要求,提升了加工的便利性,缩短了加工周期。 轨姿控动力系统试车 大推力液体火箭发动机推力室通常采用再生冷却的方式进行燃烧室热防护工作,其制造工艺过程都极其细致和复杂,整个制造过程通常都长达数月之久,生产过程中任何一个小小的失误,都可能导致整个推力室的报废,因此推力室的造价也非常高。 发动机运行动画 3D打印等增材制造技术使制造廉价版再生冷却推力室成为可能,国外航天企业和研究机构已经通过3D打印技术对整体制造再生冷却推力室甚至火箭发动机整机进行了验证性研究。通过对支持多种金属同时打印的增材制造技术的研究和实施,达到大推力液体火箭发动机再生冷却推力室复杂型腔集成设计和一体化制造,大幅缩短推力室制造周期,同时在一定程度上可以降低推力室的制造成本,优化性能并减重,提高推力室的可靠性和寿命。 END 在大规模使用3D打印技术的过程中,星河动力公司积极与3D打印业内品牌商合作,飞而康、钢研极光、铂力特、鑫精合等对零部件的结构优化以及零件制造均给予了很大帮助,星河动力希望能够借助这项技术使产品更轻、数量更少、强度更高、可靠性更好。未来,在“苍穹”液氧/煤油火箭发动机、“边界”轨姿控等复杂系统中,星河动力将更多的采用3D打印技术。 注:本文内容来自3D打印技术参考。欢迎转发 主编微信:2396747576;硕博千人交流QQ2群:838951316;网址: 延伸阅读: 1.2022 TCT亚洲展现已开放观众预约参观 2.专访 | 3D打印技术如何助力深蓝航天快速成功实现火箭垂直回收 3.8本3D打印行业应用报告,覆盖航空航天、汽车、生物医疗及服务等多领域 4.年度总结:2021年中国航空航天领域3D打印技术10大应用
  • 2022最新金属与非金属增材制造技术全景图(中文版)

    2022最新金属与非金属增材制造技术全景图(中文版)

    近日,德国3D打印技术咨询公司AMPOWER发布最新市场报告与更新版的工艺技术全景图,涉及几十种工艺、数百家企业。3D打印技术参考第一时间对技术全景图进行了编译,并分析了近年来新技术的发展概况。 就金属而言,工艺种类按照材料形式分为7大类,总数量相比2019年增加3种,达到21种。对于依赖的能量类型,不局限于激光和电子束,还包括电弧、超声波、后烧结、搅拌摩擦等等类型。新增加的工艺分别为区域SLM金属3D打印、模具浆料沉积以及基于DLP的金属立体光刻技术。在3D打印技术参考此前的文章中,对这些技术均已进行过详细介绍 金属增材制造技术全景图(版权归属:Ampower,3D打印技术参考编译) 从事SLM技术的公司数量增加较为明显,多家国内公司容纳其中;从事粘结剂喷射的知名公司并不多,理光和Meta Additive是刚刚加入的新玩家,但不可否认,很多其他参与者较为低调,并未登上该榜单;而基于DLP的金属立体光刻技术,则是近几年新开发的新技术,尤其适合超精密金属3D打印,Incus和MetShape是该工艺的典型代表;区域金属3D打印、搅拌摩擦焊和金属纳米粒子喷射技术基本各被一两家公司掌握。 聚合物增材制造工艺同样以材料形式进行分类,共七大类16种,相比2020年进行了重新划分。就传统光固化技术而言,体积3D打印技术来的较为突然,一家名为XoLo的公司榜上有名,虽还未成就一定的市场,但潜力无限。该榜单对国内的一些知名企业存在遗漏,如从事DLP的Rayshape,从事材料喷射的赛纳三维以及从事连续纤维挤出的一些企业;先临三维、黑格、清锋科技等榜上有名。从事粒料挤出和面曝光工艺的公司有所增加。 聚合物增材制造技术全景图(版权归属:Ampower,3D打印技术参考编译) 实际上,除了几种当前较为罕见的工艺,国内目前对3D打印工艺种类的覆盖较为全面,且均有非常不错的顶尖产品。AMPOWER最新报告指出,增材制造市场在疫情爆发的第二年开始复苏,2021年全球金属和塑料增材制造市场价值 83.3亿欧元,同比增长超过16%。Wohlers 2022指出,2021年全球增材制造行业增长19.5%,高于2020年的7.5%,达到152亿美元;同时,2021年聚合物粉末消费量增长了43.3%,超过了光聚合物成为最常用的增材制造材料。 另据报告,截至2021年可用于3D打印的材料种类达到2486种,其中包含988种金属、1222种聚合物以及219种复合材料。材料和工艺的成熟,带动了3D打印应用的进步,2020年3D打印服务市场规模约为74.54亿美元,服务已经成为行业发展的重要推动力量。 AMPOWER是除Wohlers之外另一家专业的增材制造技术市场统计与咨询公司,在3D打印技术参考看来,前者对技术本身以及技术对市场的影响分析,前者具有更高的见解。 欢迎转发 主编微信:2396747576;硕博千人交流QQ2群:838951316;网址: 延伸阅读: 1.2022 TCT亚洲展现已开放观众预约参观 2.2020年全球3D打印市场规模(设备、材料、服务)发展情况 3.按专利数据,3D打印已跌出2021年增长最快的20项技术,中国全球排名第四 4.行业Insights|新能源汽车企业对3D打印技术的需求相比传统车企更为迫切