工艺-3D打印技术参考-(第137页)    

分类

  • 视频解读:TCT设备之金属打印机

    视频解读:TCT设备之金属打印机

    上海TCT今天开幕,各大展商争奇斗艳,本期笔者对本届展会上的精品打印机进行盘点,着重视频介绍,希望读者看后可以一目了然。本篇内容介绍金属打印机。1. 雷尼绍新品名称:RenAM 500M金属增材制造系统新品特色:RenAM 500M是一款专门为工厂车间金属部件生产而设计的激光粉末床熔化增材制造系统。它具有自动化的粉末和废物处理系统,可实现工艺品质的一致性、减少操作人员与粉末或废物的接触并确保高标准的系统安全性。该系统的加工体积为250mm×250mm×350mm。视频介绍: 2.通快新品名称:TruPrint 3000 3D打印系统新品特色:TruPrint 3000是一台配有外部工件和粉末管理系统的中幅面通用设备,使用激光金属熔化技术打印制造复杂的工业金属零件。其较大的打印空间能够根据不同的应用,在零件的大小、数量和的几何形状等方面实现更佳的灵活性。TruPrint 3000内部的成型缸和供粉缸可快速更换。从而使得打印和粉末操作同时进行,且保证在操作过程中避免与粉末直接接触。得益于智能化监测解决方案,激光金属熔化过程可以被监控,分析和远程控制。视频解读: 3. 天津清研智束科技新品名称:电子束选区熔化金属3D打印机(QbeamLab)新品特色:电子束选区熔化是一种基于粉床的金属增材制造(3D打印)技术。高能量密度的电子束在高真空环境下以逐层熔化金属粉末的方式直接制造3D零件。属国内首台粉床电子束金属3D打印机。由于利用电子束作为能量来源,EBSM技术具有如下特点:1.更大的功率密度,材料对电子束能量几乎无反射;2.更强的粉床温度,降低热应力,无需热处理;3.更快的制造速度。适用材料:316L不锈钢、钛合金、铜合金、高温合金、Co-Cr合金等。视频解读: 4. SLM Solution新品名称:SLM 280新品特色:SLM 280 加工尺寸为280 x 280 x 365mm,拥有多激光系统及PSV真空粉末供应单元,生产更加高效、便捷。拥有同级别设备中最快的成形速率。视频解读:https://v.qq.com/x/page/b0561405i61.html本次GE展示了ATLAS,打印尺寸达1100 x 1100 x 300mm,配备1kW 激光器和3D扫描仪,可完成大型零部件制造;华曙FS421M拥有420 x 420 x 420mm成型尺寸,全自动上送粉,多激光、多振镜、多缸体并行配置,实现连续不间断生产;中科煜宸采用五轴联动机床实现激光直接制造,成型过程远程监控;易加三维EP-M250材料利用率超过90%,特别适合于钛合金、镍合金等贵重且难加工金属零部件的成形制造;江苏永年YLM-328可随路径调节功率大小能减小变形;此外,北京隆源、深圳大族、西安赛隆、广州雷佳、汉邦等品牌也展示了相应产品。可以看出金属机在向着大型化、高效化、更加安全化以及专业化的方向发展,但无论展商介绍的多么高大上,笔者及其读者都应该对这些介绍持些质疑。通过笔者搜索资料,发现国内厂家几乎不注重产品的视频资料宣传,通过这些国际品牌的展出,我们也可发现自己的不足,迎头赶上,任何产品都不会是最完美,而只会更完美。延伸阅读:TruPrint 3D打印系统解析SLM如何实现密闭清粉及内部换缸理念的重要性多激光无缝拼接的大尺寸粉末床激光熔化自动化设备是怎么工作的?转载请注明出处长按添加订阅Share the World's 3D Printing Technology 原文始发于微信公众号(3D打印技术参考):视频解读:TCT设备之金属打印机
  • PEEK特种塑料应用实例及当前打印工艺

    PEEK特种塑料应用实例及当前打印工艺

    PEEK作为特种塑料的代表,可谓是当前3D打印届的高逼格产品,其独特的性能让应用届人士欢欣鼓舞,然而其难以打印的特点也激励科学界人士试图攻克难关。本期笔者以具体实例解说PEEK的应用以及当前的3D打印工艺。一.PEEK主要应用实例1. 进入太空的PEEK欧洲航天局(ESA)2017年采用PEEK打印了微型卫星的主要结构,而且PEEK材质的卫星能够在太空中飞行。欧航局主要是看中了其强度高、稳定性好、耐高温的特点。ESA制作的这枚卫星无须通过导线实现导电,这是因为通过PEEK打印的结构带有导电功能,无须通过导线与子系统联通。这是因为ESA采用的PEEK掺入了导电材料,使其具备了导电性能。如今塑料已经可以与不同的材料混合,以根据需要量身定制其性能。在这种情况下,“掺杂”的PEEK丝材便可以作为特殊应用领域的标准材料。此外,基于PEEK良好的机械性能、阻燃性等特点,还用来制作了空客A350-900的舱门支架、发动机整流罩、飞机内装件等部件,综合成本和重量都低于铝合金方案。2. 植入人体的PEEK在医疗器械领域,越来越多的脊柱手术、外伤和骨科类医疗产品制造商开始转向使用PEEK。如今已经有超过200万件产品被植入人体。PEEK能在众多医用原材料中脱颖而出,与其自身的特性密不可分,其优异的生物相容性、弹性模量、机械性能与钛、钴铬合金等典型的医用植入材料相比更具优势。通过3D打印,依据应用需求进行力学性能(如韧性、模量)的调控,可实现高性能PEEK零件的低成本、高精度、控形控性快速制造。2017年4月,一名胸壁肿瘤患者成功完成了3D打印PEEK肋骨的植入手术,属国际首例。在这之前,胸骨置换多是采用钛合金,其弹性模量和屈曲强度与真实的胸肋骨的差距很大,难以形成合理的梯度强度,由此产生的应力传导容易在特殊外力作用下损伤周围的正常器官。PEEK材料较低的弹性模量,可防止应力遮蔽效应,使周边骨头保持强度,同时,其良好的生物相容性和耐腐蚀性是其作为医用材料的基础。此外,PEEK还用来制作了椎间融合器、股骨柄假体、颅颌面、牙科等医疗产品。3. 跑在路上的PEEK汽车实现轻量化,无非是从结构、工艺、材料三大方面入手。在材料应用方面,工程塑料领域诸如碳纤维、PEEK等一系列新材料的运用开始成为汽车轻量化的发展趋势之一。目前,诸如宝马、奥迪等一些高档汽车制造商已开始颠覆传统思维观念,采用性能优异的复合型新材料和精湛的技术工艺用于新车型的研发设计。PEEK耐磨齿轮PEEK作为一种先进的工程塑料,已经被应用在轴承、活塞、阀门等重要部件的制作中。比起金属,PEEK 3D打印的汽车部件可减少70%的重量,节省1-2%的燃料,同时磨损率降低25-75%,这种零件不依赖润滑油且噪音小。除此之外,PEEK的熔点为343°C,使用温度达260°C,使其适用于汽车、其它车辆的动力系统以及电动机的运转环境。PEEK垫片PEEK除了在航空航天、汽车制造、医疗方面的应用外,在电子电气、机械零部件甚至食品加工等领域也有广泛应用。然而由于其熔点高的原因,PEEK尚无法通过常规打印机进行打印,虽如此,至今也有克服。当前对PEEK的打印工艺包括FDM与SLS两种,SLA以及3DP能不能做笔者目前尚不清楚。二.PEEK主流打印工艺1. PEEK FDM工艺PEEK打印过程中对环境温度与喷头温度要求非常高,所以必须要求机器具备一个恒温的环境,需要对腔体温度精细的控制。PEEK的材料热熔点在343℃左右,所以要求喷头温度必须达到350℃以上,并且在打印过程中保持这个温度。常规FDM与PEEK FDM的主要区别类别常规FDMPEEK FDM打印喷头温度0-260℃0-400℃可调(500℃)打印环境温度15-50℃0-200℃可调,恒温腔打印基板温度0-120℃0-300℃可调目前国内外能够实现PEEK打印的FDM打印机品牌尚很有限,但已经实现了3D打印的PEEK医疗应用。2. PEEK SLS工艺商业化的大部分SLS粉末床激光烧结设备预热温度都在200℃左右,以烧结尼龙材料为主流,材料的加工范围受到很大限制,只能加工预热温度在所允许预热温度范围内的材料。对于高分子材料的预热要遵循一个原则:预热温度要达到其软化温度,PEEK作为一种高熔点的半结晶态材料预热温度需要达到300多度,故而现有的大多数SLS打印机无法对其进行打印。预热和扫描过程据笔者了解当前能够加工PEEK材料的烧结设备有EOS P800以及比利时Aerosint。EOS P800预热温度号称可达380℃,而且该设备可以实现激光功率在线控制,即通过温度的检测即时调整激光功率,保障所烧结的部件性能。这个功能确实很厉害。EOS P800打印的小提琴Aerosint的这款打印机似乎更神奇一些。常规的SLS设备使用同一种材料,打印过程中非实体部分作为支撑在高温烘烤下材料性能会发生变化,重复利用次数很有限。传统与新型SLS粉末状态Aerosint实现了多材料的SLS工艺,在打印过程中使用惰性粉末材料作为支撑和填充材料,这些材料在长时间暴露于高温的环境中,并不会发生化学变化或者降解,因此在下一次打印的过程中仍然可以重复使用,所以几乎可以达到零浪费。此举对于PEEK这样昂贵的高温聚合物极为有效。有机会笔者对该打印机单独出一期内容。(笔者很奇怪外网去年10月份就已经发了相关内容,国内3D打印媒体现在才纷纷发新闻)三.总结基于塑料的3D打印由于耐温性和强度而无法与金属竞争,而PEEK的出现使特种塑料以及复合材料在很多领域开始与金属材料展开竞争,而且高分子材料比某些金属具有更好的强度重量比。3D打印功能件的制造应该向着更高容量、轻量化以及高性能的方向发展。转载请注明出处长按添加订阅Share the World's 3D Printing Technology 原文始发于微信公众号(3D打印技术参考):PEEK特种塑料应用实例及当前打印工艺
  • SLM如何实现密闭清粉及内部换缸理念的重要性

    SLM如何实现密闭清粉及内部换缸理念的重要性

    文末有彩蛋与SLM打了几年交道,对金属机所在室内满屋灰尘深有体会,满身的金属味道,只怕洗衣机里面都有残留。当然,更难以避免的是粉末的吸入。国家至今仍没有增材制造这一职业设置,但金属打印真该列为特殊工种危险岗位,毕竟金属粉可能进入皮肤,吸入肺,进入眼睛,而激光还可能造成眼睛的直接损害。穿成这样,就太麻烦了基于此,如今越来越多的厂商将设备升级改造,提倡高效智能清粉系统,实现独立全密闭清粉,最大程度减少与粉末直接接触,在保证操作人员安全的同时,也提高了生产效率。当前密闭清粉系统主要分为两大类,即设备自身装配,以及附属设备制造商推出的第三方后处理系统。笔者以SLM Solution与通快为例进行介绍。1. SLM Solution自动化处理站SLM Solution自动化处理站实在是有意思的多,其配备的自动化供粉系统让操作人员直接沦为“观众”。。。SLM 500自动化装备SLM 500提供500x280x365毫米的打印室,可容纳四个700瓦的激光器同时工作,用于生产大型金属零件。这款机器配置外部供粉系统和筛粉系统,与绝大多数打印机不同的是,它可以边打印边筛粉边供粉!实现密闭清粉自不必说,单上面的特点也足以让它与众不同。其外置的粉末筛分系统使用三条独立的输送路线:第一条路线负责向SLM机器供应清洁的粉末(上部亮色管道)粉末筛分后进入打印机第二条传输路径将溢出的多余金属粉末返回到筛分装置进行筛分余粉直接进入筛粉系统余粉筛分此两条路径构成循环,源源不断筛分余粉供应新粉,当粉末最终供应不足时第三条路径使用手动抽吸装置从外部贮粉装置中抽取粉末:外部供粉所有进入打印机的粉末都会先经过筛分,保证没有超大颗粒或异物进入烧结过程。而打印完成的操作同样智能化和清洁化,通过筛粉系统与打印机相连的抽取装置直接将成型缸内的粉末抽取进入筛粉系统。SLM500整个系统处于惰性气体氛围的密闭环境中,与粉末完全隔离,确保了工作时最大的安全性。2. 通快外置粉末处理系统TruPrint 5000都具有四个缸,包括两个供粉缸、一个成型缸以及溢粉缸,设备内置的大容量粉末仓保证了激光熔化加工过程中充足的粉末储备,即使整个打印空间都被利用时也无需额外补充粉末。TruPrint 5000四缸系统整套装备TruPrint工件与粉末管理系统与打印系统分开,需要通过人的操作完成粉末的筛分,虽没有SLM500展示的智能化,但也避免了人员与粉末直接接触,提高了安全性。打印完毕叉车将成型缸送往清粉台这套系统的操作间是完全封闭的,成型缸通过下部装入,可以避免操作人员直接接触粉末;粉末吸嘴经优化设计,使清洁复杂工件时更加方便,同时清粉台具有电动升降装置,成型缸可旋转上升,使成型缸更易进出工作台。借助人的参与将粉末自动抽取至储料仓而其筛粉过程是这样的:抽取装置从清粉台抽取粉末至筛粉台左侧收集灰渣右侧直接进入供粉缸筛粉系统在保持粉末质量一致的同时具有非常高的筛分量,高度自动化的工作站允许无人操作。通过集成的真空管路可以从任意容器筛分,并通过称重功能按需装入所需容器。总结通过SLM500以及TruPrint5000的密闭清粉系统可以得出,真正实现密闭清粉,自动抽取装置非常重要。常规的SLM设备虽也可以通过关闭仓门来隔绝粉尘,但无法实现粉末的彻底清理,并且会对光学器件造成污染。除此之外,内部换缸理念也很重要。内部换缸,具有诸多优势:可实现不间断打印;可实现成型缸和供粉缸快速更换;可在冗余时间完成基板调平等准备工作;可在外部实现清粉有效防止成型室污染;可设计多材料粉缸,避免换粉带来的不便。延伸阅读:TruPrint 3D打印系统解析金属3D打印后处理系统多激光无缝拼接的大尺寸粉末床激光熔化自动化设备是怎么工作的?转载请注明出处长按添加订阅Share the World's 3D Printing Technology 原文始发于微信公众号(3D打印技术参考):SLM如何实现密闭清粉及内部换缸理念的重要性
  • CLIP:不只是打印鞋底

    CLIP:不只是打印鞋底

    我们早已知道阿迪达斯正在使用CLIP技术实现其未来工艺,这让我们对快速打印鞋底的Carbon公司印象深刻。在光引发树脂聚合方面,CLIP与DLP无异,可为什么人家CLIP能打印鞋底,打出来还能穿,而且打的还那么快?其实CLIP已经诞生两年多时间,其技术原理笔者在早期已做过解析,只是近期笔者收到多位读者的信息要求推送相关内容,本期笔者对其技术特点再次进行解析,希望能带来跟以往不一样的东西,毕竟,CLIP不只是能打印鞋底。笔者认为,CLIP与DLP的不同,在于树脂槽结构的不同,以及使用材料的不同,前者导致了快速,后者导致了实用。普通DLP的打印过程,要经历曝光、平台抬起、树脂填充以及平台下降再次曝光四个步骤的循环,如图所示: 曝光 平台分离 树脂填充 平台下降曝光而CLIP的打印过程要简单的多,它只有持续曝光和上拉过程:连续曝光过程两者的区别一目了然,DLP打印过程中平台上升下降繁复,原因在于DLP成型时每一层成型完必须抬起足够的空间以流入树脂,再下降一定的距离保证分层厚度,而且新曝光的一层又极容易与树脂槽底部粘接(导致树脂槽寿命有限)。CLIP打印的实体就不需要上升足够距离流匀树脂吗?!重点来了这便是两者的主要区别,即树脂槽底部结构的不同,但又不能简单的归结为结构的不同,否则早就被模仿了。CLIP的成功是利用到了氧阻聚效应:在打印工作台与光源之间设置一透明透气窗固定于树脂槽底部,投影仪光源在整形后获得平顶光束,由3D模型分层驱动自下而上透过透气窗投影到工作台下表面。在光源照射的同时透入氧气,同时工作台连续匀速向上抬升,氧阻聚效应使透气窗和固化区域之间形成一层几十微米厚的液态未固化层,使得固化区域与透气窗可以轻松无损伤分离。随着工作台的上升,固化层逐渐增厚,从而实现连续无间断的打印,从而在树脂槽中生长出一个三维物体,因为采用了透气率更高的透气窗,该系统可支持更快的打印速度。打印实体与树脂槽底部硅胶模之间有一层透气窗(氧气层)成型微观过程(底部为氧气窗)透气窗的存在使CLIP打印的实体永远不会与树脂槽底部硅胶膜粘接,并且持续有树脂流入,于是出现了便连续光固化的效果。归结原因在于:CLIP实体不会与树脂槽底部硅胶模粘连,无需分离过程。树脂流动性好,可快速填充流匀。好处有哪些?1. 首先是速度极大加快。CLIP连续光固化方式比普通光固化快10倍到100倍。DLPCLIP不同打印方式打印时间对比2. 其次是避免了层叠纹的出现。几乎不存在分层的打印方式避免了纹路出现使表面更光滑。放大130倍表面对比3. 再者就是机械强度的不同。传统的树脂打印技术因为打印方向的不同,具有不同的强度和机械性能,而CLIP所打印的零件却具备各项同性的特点。不同打印方式及成型方向机械性能对比突破应用Carbon凭借CLIP技术获得了巨大成功,打印机是因素之一,材料便是其攻破应用的另一重要因素。众所周知,与DLP“专注”牙科和首饰不同,CLIP已经为阿迪达斯打印了一年多的鞋底。除此之外,Carbon开发出的工业级材料所打印的零件可以直接用作功能件,如沸腾冷却模块、流体歧管甚至机械传动齿轮。CLIP应用Carbon的氰酸酯材料具有优异的热稳定性和耐化学性,可与掺玻璃微珠的尼龙材料媲美;刚性聚氨酯则可以直接用于汽车和工业功能件;有机硅树脂硬度低、抗撕裂性能好,可打印舒适的皮肤接触产品,如耳机、腕带等可穿戴设备。总之,具有突破性的设备只是其一,材料的突破才能打开应用!下期更加精彩长按添加订阅Share the World's 3D Printing Technology 原文始发于微信公众号(3D打印技术参考):CLIP:不只是打印鞋底
  • 陶瓷3D打印技术汇总

    陶瓷3D打印技术汇总

    陶瓷在在航空航天、医疗、工业制造甚至消费品领域都有广泛的应用,但与其他材料相比,陶瓷材料更难以成型。本期笔者介绍几种主流的陶瓷3D打印工艺。1.光聚合技术其实该技术的本质就是SLA或DLP,不同之处是在成型树脂中添加足量的陶瓷粉末(如氧化铝、氧化锆和羟基磷灰石HA)混合成浆料进行打印。与所有陶瓷部件一样,需要对生坯部分进行烧结,在烧结过程中树脂燃烧,陶瓷材料发生相变达到使陶瓷部件具有的机械性能和最终密度。SLA打印DLP打印清理过程看起来较麻烦进炉烧结陶瓷零件采用树脂中掺杂陶瓷粉进行光固化成型的方法,可以扩展材料的使用范围,产品品质和精度较高,但材料和设备价格都较贵,国外设备目前价格在300万人民币左右;此外陶瓷浆料会很浓稠,可能存在沉降问题。在打印尺寸方面,SLA成型方式可以达到300x300,上曝光DLP可达到120x500,下曝光会更小一些。2.粘结剂喷射成型粘结喷射陶瓷成型是通过层层喷射粘结剂成型出零件的形状,然后在进行烧结成型,优势在于成型尺寸可以做大。粘结剂喷射烘干粘接过程已经具备一定强度,轻松清粉采用粘结喷射技术成型,分层厚度可以达到100μm以上,根据成型尺寸不同,价格波动也很大,但国外设备也得100万起了。3.挤出成型挤出成型工艺类似FDM,是将陶瓷材料与特殊溶剂混合装入类似注射器的容器中,通过螺杆或者气体挤压出喷嘴,喷嘴沿一定的轨迹运动形成三维物体。材料打印过程成品这种成型方式的优点是成本较低,但喷嘴尺寸较大,打印的物体层叠纹很明显。4. 粉末熔融技术该技术的优点是成型的零件无需后续烧结,粉末在成型过程中就实现了熔化成型。目前主要有激光熔融和液体熔融两种。陶瓷粉末一般很难被激光熔化,目前市面上也主要是熔化HA和TCP这种骨科材料。激光烧结过程惠普的多射流熔融技术看起来最高大上,笔者认为最重要的还是其特有的材料和熔剂,换做一般材料应该不能成型。惠普多射流熔融激光烧结的陶瓷产品粗糙度可能会更大一些,对植入人体是有利的;而惠普的产品表面光滑,机械性能较高,可以直接用作功能件了,不过目前打印的材料有限,而且设备和材料都会很昂贵。5.材料喷射技术当前已知的唯一上市的材料喷射打印机是XJET,在成型过程中喷射含有陶瓷纳米颗粒的超薄液滴层,沉积在系统构建托盘上,当分散液体由于极高温度而蒸发时,直接生成陶瓷部件。材料喷射过程粉末粘接过程进炉烧结陶瓷产品可以看出,该技术仍然是需要进炉烧结的,但其加工精度和机械强度是其他几种技术无法比拟的,随之带来的就是设备的昂贵。总结陶瓷3D打印正在受到更多的关注,国内也有同种技术的陶瓷打印机上市,但陶瓷产品的机械性能、致密度、精度是目前很难确保的事情,如要着手购买还应调研清楚。相信未来打印具有复杂几何形状、高分辨率、高性能的陶瓷产品将越来越接近现实。转载请注明出处长按添加订阅Share the World's 3D Printing Technology 原文始发于微信公众号(3D打印技术参考):陶瓷3D打印技术汇总
  • 重点解析:铜材料的直接打印问题

    重点解析:铜材料的直接打印问题

    铜材料,很奇葩!针对铜材料的直接打印问题,笔者根据目前掌握的资料总结了几点,然而这实在有点太专业了,而且极不利于公众号的传播。学这个专业的同学应该给笔者发个红包。SLM可以愉快的打印不锈钢、钛合金和铝合金,有的已经飞向了太空,有的已经植入了人体,然而对于铜的打印,却存在很大的困难,以至于一旦有点突破就会划破天“寂”。前段时间德国亚琛弗劳恩霍夫激光技术研究所(激光技术的天堂)一段绿激光SLM的新闻刷爆了各大公众号,他们的新方法实现了铜材料的高效打印,不管你对此有没有感觉,但这确实是很大的突破,这在之前是从来没有过的。上天进人体铜具有非常高的导热性、导电性以及延展性,被广泛地应用于电气、轻工、建筑、机械制造、国防工业等领域。铜的应用领域但也就是它的这些特点造成了它的直接打印很困难。划重点1.铜对1064nm波段的激光吸收率太低2.铜的导热性太好3.铜熔体的粘度太低01 低吸收率目前SLM所采用的是1064nm波长的激光,绝大多数的金属材料对该波长的激光具有很高的吸收率,而铜材料,很奇葩!不同波长铜的吸收率如图所示,在1064nm波长下铜的吸收率只有为2-3%,因此,激光束能量的97-98%被反射了,不仅不会加热材料,反射的激光还可能对设备元器件造成极大的损害(振镜的偏转镜片就是铜做的)。弗劳恩霍夫激光技术研究所在早期的研究中,通过高功率输入来解决激光吸收率低的问题,他们将激光器替换为1000瓦,并将激光调整为极均匀分布的光束;与此同时,优化了惰性气体控制系统并对整个装置进行了改造,以防止高能量输入造成的干扰,测试的结果比较令人满意,工件密度接近100%。然而实际上单纯的提高功率并不能有效的解决铜难以打印的问题,因为在打印过程中它还存在导热性太好、熔体粘度太低的问题。02 高导热性高导热性是影响铜材料打印的主要因素。材料的吸收率会随着温度升高而增加,当激光高功率输入后,铜粉迅速熔化,激光的吸收率增加,熔体温度进一步升高,而恰恰铜的导热率又非常好,热量迅速传到周围粉末,导致无法形成平整规则的熔道,而且随着打印的进行,底层的已凝固部分还可能发生重熔,加重了不稳定情况的发生。导热太快03 低粘度理想的SLM熔池应该是光滑均匀的,但这对于铜材料来说很困难,低粘度是另一重要原因。激光在熔池前端不断熔化粉末形成新的熔池,最好的情况是熔池粘度足够大防止熔液四处流动,可铜的粘度太低,以至于激光划过了一条线,线的周围布就满了“雪花”(因为四处流动的熔液没有足够的热量让周围的粉末完全熔化,导致周围产生熔渣,这便是熔体的过冲和吹出)。不同金属熔体的表面张力与粘度太活泼。。。铜材料低的吸收率导致常规的SLM设备无法使其完全熔化,而高导热性和低粘度导致无法形成平整的表面。弗劳恩霍夫做了什么为了获得更均匀的熔池动力学,构建高密度零件,并获得其他更好的效果,弗劳恩霍夫激光技术研究所这次采用了515nm的连续激光器,之所以称之为绿激光,是因为该波段处于可见光而且恰好是绿光的波段,激光器最大输出功率为400瓦。它所带来的好处就是激光吸收率大大提高,而且采用的功率值可以很低。这看起来确实很炫酷,绿激光SLM可在当前的珠宝设计领域使用比传统技术更高效和可重复的方式生产复杂结构,与EBM相比,可获得更高的细节分辨率和更高的生产效益。而且绿色激光不仅适用于铜,还适用于珠宝行业的有色金属和贵金属(金银什么的)。但是,笔者还没搞清楚,绿激光怎么避免材料本身就存在的高导热率和低粘度问题,而且他们自身也表示仍有许多工艺和系统开发方面的障碍需要克服,对使用新波长的过程需要有更深入的了解。笔者也在不断探索中。若是内容还可以,释疑解惑了,就找到公众号福利页面狠狠激励小编吧!转载请注明出处长按添加订阅Share the World's 3D Printing Technology 原文始发于微信公众号(3D打印技术参考):重点解析:铜材料的直接打印问题
  • 彩色3D打印技术之三--LOM技术

    彩色3D打印技术之三–LOM技术

    惠民相对于目前市场上较多的FDM、SLM、SLS、DLP等技术,LOM技术似乎有点过时。但Mcor却将该技术加以创新,结合传统的二维喷墨打印技术,推出了桌面型全彩3D打印机,其分辨率非常优异,价格更是低廉。Mcor LOM打印机Mcor LOM打印机基本结构墨盒Mcor LOM打印机把3D模型的一个切片打印在一张纸上,纸张之间通过粘合剂粘接,通过刀片沿着模型的外部轮廓进行切割构造二维形状。其基本打印过程如下。打印步骤装入打印纸(早期Mcor采用办公用A4纸)铺设第一层纸并粘接在打印平台上在一个较大的范围内切割纸张在切割的纸上喷射粘结剂进行大范围的切割并喷射粘结剂铺设下一层纸,并用棍子压实、加热再次进行切割打印头喷射胶水和颜色重复上述步骤完成打印Mcor初代产品采用的是办公A4纸,打印机事先打印每层图案,然后在一张一张的粘接和切割。这种方式的弊端在于操作繁琐而且设备分散(打印部分与切割、粘接部分分开),改进的产品将几部分予以集成,纸张通过卷筒的形式放置内部,配置硬质合金刀片,提高了打印效率与精度,具有优秀的外观质量。打印切割过程(将纸张切割成了散碎小块)后处理,拆除包裹零件的小块打印完成打印完成,多余的纸张很容易去除,这使它的使用费用显然更低,而且所有的废物都是100%可回收的。直接从打印机取出的模型,具有坚韧、耐用的特性,并且质感和木材接近。由于设备直接给予模型非常光滑的表面纹理,所以模型成品的触感非常细腻舒适。生产出来的模型可以进行大范围的二次加工,比如喷涂防水层或者让他们的质感如塑料一样。相较于市面上的其他彩色打印机,笔者认为由于其较高的色彩分辨率以及低廉的价格,对于绝大多数用户都是绝佳的选择。转载请注明出处长按添加订阅Share the World's 3D Printing Technology 原文始发于微信公众号(3D打印技术参考):彩色3D打印技术之三--LOM技术
  • 彩色3D打印技术之四--惠普MJF技术

    彩色3D打印技术之四–惠普MJF技术

    高大上前不久,惠普基于MJF技术的全彩3D打印机进入国内,作为全彩3D打印技术的一员,本期展示其工作原理。惠普3D打印机全套设备,从左至右依次是MJF 3D打印机、构建单元,处理站1. 惠普打印机成型原理惠普所用的3D打印技术为多射流熔融(MultiJet Fusion),其成形步骤如下图所示。成形步骤1.铺设成形粉末;2. 喷射熔融辅助剂(fusing agent);3. 喷射细化剂(detailingagent);4. 在成形区域施加能量使粉末熔融;(注意:喷射细化剂的区域并没有被熔融)重复1-4直到所有的层片成形结束。HP打印机的核心是位于工作台上的两个模块:分别叫做“铺粉模块”(下图1)和“热喷头模块”(下图2)。“铺粉模块”是用来在打印台上铺设粉末材料的。“热喷头模块”则是用来喷射“熔融剂”和“细化剂”这两种化学试剂的,而该模块正是惠普这款打印机的最大亮点—它能以每秒每英寸3000万滴的量喷射这两种试剂。铺粉模块热喷头模块实际的打印过程如下图所示:“铺粉模块”会首先上下移动铺设一层均匀的粉末。然后,“热喷头模块”会左右移动喷射两种试剂,同时通过两侧的热源加热融化打印区域的材料。这个过程会往复进行,直至最后打印完成。热喷头模块喷射两种试剂并加热需要指出的是,“熔融剂”会喷射到打印的部分(即打印对象的横截面),作用是让粉末材料充分融化;“细化剂”则会喷射在打印区外边缘,作用是保证打印层表面光滑,提高打印件的精细度。下面放大看看HP打印机的过程模拟:铺设粉末喷射“熔融剂”(黑色)和“细化剂”(蓝色)最后加热,让粉末融化凝结3. 惠普打印机优势&技术限制优势1. 速度快,超过普通技术的10倍。下图就是以打印齿轮为例的速度对比,可以看到同样耗费3小时,惠普多喷射熔融(MJF)技术足足打印出了1000个,远超过FDM以及SLS技术。(点击FDM或SLS查看技术原理)2. 打印件质量高。下面就是一个小小验证,用打印的椭圆形结构吊起了一辆汽车。这个结构打印只用了30分钟,重1/4磅(约113克),却可提起最高5吨的重量。3. 高精度。打印机喷头可以达到1200dpi的精度,考虑到粉末的扩散,在XY方向的精度可以达到约40微米。技术限制1. 材料限制:现在可用材料为尼龙12(PA12),而更多可用材料取决于HP对于细化剂的开发;对于金属器件的打印,可能无法使用一体机,因为直接在设备内部进行烧结/熔融需要的高温会影响电子器材包括喷头的运行。2. 材料污染:在喷射了细化剂的区域,粉末并没有被烧结,有可能造成粉末的污染(因为这些喷射了细化剂的粉末如果被后续用在成形区域可能不会被熔融)。3. 可选颜色:HP所用的熔融辅助剂包含了可以吸收光波的物质(可能为炭黑等深色材料),因而所展示的样品为深色;而打印白色等浅色可能会降低能量吸收,从而会增加成形时间,有可能导致无法成形;对于全彩器件的打印,同时需要考虑色素的耐高温能力。转载请注明出处长按添加订阅Share the World's 3D Printing Technology 原文始发于微信公众号(3D打印技术参考):彩色3D打印技术之四--惠普MJF技术
  • 彩色3D打印技术之一 polyjet技术

    彩色3D打印技术之一 polyjet技术

    高大上如今市面上的3D打印技术非常广泛,然而真正能做到全彩的只有有限的几种,近几期创想智造将介绍几种全色系的3D打印技术。本期介绍的技术是stratasys公司的产品J750。全彩色系3D打印J750基于PolyJet技术,采用树脂喷射的方式提供材料,在需要打印的位置识别当前层的颜色并喷射树脂,通过光照实现固化,可处理和立即使用完全固化的模型,无需额外进行后续固化。是目前能够获得的表面质量最好的全彩3D打印技术,其精度、强度也都是最优秀的。本期揭示其3D打印过程。PolyJet聚合物喷射3D打印过程模型分层叠加料筒包括三原色材料和支撑材料 开始3D打印在需要的位置喷射材料3D打印过程演示取出零件并采用溶剂溶解支撑对零件进行必要的打磨和处理3D打印完成的零件PolyJet 3D打印技术可创造为生产最终成品设定标准的精密原型。以16μm的超薄层状态将液态感光聚合材料一层一层地喷射到构建托盘上,直至部件制作完成,从而能够实现复杂形状、精细做工和光滑的成品表面。Stratasys J750打印机能同时安装六种材料,将材料更换次数降到最低,而且使模型能够制作得十分逼真。在需要更换材料的时候,改进的硬件使材料浪费很少,节省时间和材料。J750具有庞大的托盘空间,一次打印作业中可制作几个不同的模型,能够更快制作原型,达到产品开发目标。J750可打印解剖培训模型,包含彩色柔韧材料和中空的管腔,逼真模拟真实人体组织。更快的打印速度及可溶性支撑缩短了打印模型的时间。利用逼真细腻的多纹理结构材料把扫描数据转变为 3D 解剖模型,让医生在准确复制人体组织的真实模型上学习和培训。借助触感与人体生理一致的模型,能够在真实但无风险的情况下反复实践。其他3D打印技术制作的彩色模型无法表现不同的软硬度,同一模型上也无法兼具透明、半透明或不透明的特性选择。有些 3D 打印机无法制作过渡色,而且后期处理耗时和/或步骤繁琐或涉及有害物质。一个主题多个变体:可靠、均匀的颜色和精细的颜色纹理,全都使模型和原型更加逼真和生动。全彩、多材料带来的多功能性,满足从艺术到科学的各个领域的创新需求。缺点:设备本身价格昂贵,材料绑定。材料研究机构并不具备购买该产品的意义。转载请注明出处长按添加订阅Share the World's 3D Printing Technology 原文始发于微信公众号(3D打印技术参考):彩色3D打印技术之一 polyjet技术