文章-3D打印技术参考-(第119页)    

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  • 五千字!2023年国内金属增材制造技术发展成就总结

    五千字!2023年国内金属增材制造技术发展成就总结

    版权声明:本文内容谢绝媒体转载。 纵观2023年增材制造行业市场,国内金属3D打印技术可谓经历了跨越式发展,从工艺到设备再到应用均取得显著突破。3D打印技术参考在有限的能力范围内细数了国内主要行业参与者的全年成就,主要表现在以下几方面: LPBF无支撑金属3D打印工艺取得广泛进展 超多激光、超大尺寸LPBF设备集中出现,西方将此称之为中国增材设备商正发起“laser wars” 国产首台绿激光LPBF金属3D打印机诞生 涌现一批新材料 电子束3D打印设备和应用继续取得进步 一些易开裂的特殊材料打印工艺获得突破 难熔合金和硬质合金开辟出传统LPBF难以解决的新赛道 电弧增材技术正在复制SLM技术的成功之路 粘结剂喷射应用和设备取得进一步发展 电子3C行业将金属3D打印技术纳入生产供应 中国设备商广泛西进,引欧美行业人士警惕 接下来,3D打印技术参考将对主要的行业参与者在2023年取得的成就进行分别介绍,所涉及的工艺包括:粉末床激光和电子束熔融、粘结剂喷射、电弧及等离子束熔丝、挤出制造,均是当前主流的金属增材制造工艺。需要指出的是,限于联系的深度不同,本文仅能选取行业内的代表性企业,有些企业无法联系上,或有遗漏,敬请联系补充和见谅。 铂力特2023年,铂力特顺应金属增材制造“大生产时代”的发展趋势,取得多项技术进步。针对航空航天领域用户对批产型金属增材制造大幅面设备的需求,铂力特推出大尺寸增材制造设备的平台化方案BLT-S615、BLT-S815和经过工程化应用验证的26激光、超大幅面设备BLT-S1500及其平台化方案BLT-S1300。针对工业领域批产痛点,铂力特升级发布了五光BLT-A400、六光BLT-S400和八光BLT-S450方案。针对不同生产场景下的不同生产需求,铂力特推出产线化粉末循环方案和集成化粉末循环方案,助力工业生产降本增效。在材料方面,铂力特推出航空航天领域的可成形高温合金材料BLT-In738(国内牌号K438)以及多种钛合金材料,如BLT-Ti、BLT-Ti2AlNb、BLT-Ti65以及BLT-TiAl4822。 华曙高科 2023年,华曙高科发布多款面向航空航天、汽车、模具、消费品、3C等应用场景的高效金属增材制造系统,包括FS1521M系列、FS1211M、FS811M系列、FS511M和FS350M。FS1521M系列采用超大尺寸平台,可根据客户需求,提供方缸或圆缸及多种尺寸缸体,可配置16激光,成形效率达400cm³/h,已实现产业化用户的多台装机和稳定运行。FS350M是一款面向批量生产的爆款产品,是模具、汽车、航空航天、消费品、3C等行业批量应用的降本增效创新方案。主机占地面积仅6㎡,但成形缸尺寸达到433 ×358 ×400mm,并标配4×500W激光。在鞋模行业,该设备可以实现几乎所有常见尺码鞋模的成双打印。不仅如此,FS350M加工时耗气量仅为3-5L/min,低于行业均值,有效帮助用户节省使用成本。 倍丰智能 2023年,苏州倍丰智能在金属3D打印技术领域实现诸多突破。对于该公司而言,2023不仅是技术革新的一年,也是引领行业走向新高度的一年。从克服γ'-高温镍基合金3D打印的开裂难题到推出超大型打印设备SP1200和SP801,再到开发新型雾化制粉工艺,苏州倍丰智能的每项成就都在推动着整个金属3D打印行业的发展。这些技术突破充分展现了苏州倍丰对“金属3D打印全产业链”的深度投入和全面布局。通过关键技术的持续创新,推动整个产业链的发展和优化,致力于构建更加完善和高效的金属3D打印生态系统。 易加三维 2023年,易加三维继续在工业级金属3D打印设备领域精研精进,陆续推出了四激光M400、十激光M825、十六激光M1550增材制造系统。其中M400成型室尺寸405X405X450mm,可选单光、双光、三光、四光配置,最大成型速度可达140cm³/h;M825成型室尺寸833x833x1100mm,可选四光、六光、八光、十光配置,最大成型速度可达350cm³/h;M1550成型室尺寸1558x1558x1100mm(Z向可定制达2000mm),可选二十五激光配置,最大成型速度可达540cm³/h。 永年激光 2023年,永年激光在重型SLM金属3D打印技术的工艺和设备实现了多项突破,对我国重型、SLM技术发展具有里程碑的意义。YLM-1000-C在一平方米的扫描面积上布置了30束激光,如此高的激光束扫描密度,大大提高了生产率,截止到发稿前为全国之最,没有之一。该设备还具有很高的成形过程稳定性,30束激光分布在8个扫描分区中,每个分区中,某束激光失效,只要还有一束激光工作,就可补足其缺失,仍可继续完成扫描任务。YLM-450是调查了中、小型火箭发动机的尺寸后,决定其扫描面积和成形高度而设计的。在450mmx450mm的成形面积上,具有4套三维振镜,其具有两种工作模式:4束激光可以全部用于成形(红外波长、纳秒脉冲);3束激光用于成形,另一束激光为超快激光:紫外波长、皮秒脉冲,用于层层或若干层的修边(切割),大大提高件的精度。为纯激光的增减材制造,是SLM技术创新性的发展。 汉邦科技 2023年,汉邦科技发布两款全新金属增材制造装备,该公司表示,它们不仅在技术上有所突破,更在实际应用中展现了卓越的性能。专注航空航天应用场景的高效增材制造设备HBD E1000,成型尺寸660×660×1250mm,配备高质量八激光系统,兼顾高效率与高精度;采用长效过滤净化系统,创新风场设计,提高全幅面打印质量一致性;自主研发软件系统,为客户提供更智能及多元性的打印方案。全新升级的核心产品HBD P400适配高效、连续大规模生产需求,成型尺寸350×400×400mm,最高可配六激光。大层厚双向智能铺粉工艺、多激光扫描策略及拼接工艺,实现满幅面高精度打印。智能粉末供应系统搭配长效过滤净化系统,有效提升粉末利用率及良品率。 英尼格玛 英尼格玛于2023年最新发布了智能化原位增减复合制造系统ArcMan M500,是缩短制造工艺链、颠覆传统制造模式的技术革新之作,可用于复杂结构件的一体化成型,直接生产近净成形件甚至成品件。M500具有更轻量、更紧凑的结构设计,设备主体可安装于集装箱内,实现户外和移动场景(公路、船舶上等)中零件的快速修复与制造。ArcMan M500采用定制设计三轴机床作为执行机构,搭载了具有自主知识产权的核心CAM软件IungoPNT及智造监控系统IungoMC,协同控制升降机械装置实现增材枪头与减材刀具的交替切换,实现原位增减工艺复合制造;配置换刀库,通过更换刀具是实现各种形式的机械加工;同时,具备整体式全封闭的钣金安全防护房体(配合L型电动移门实现工件的吊装) 防止焊接弧光辐射,隔离噪声;集成设计控制系统与控制面板,内部安装有整套设备的核心控制系统、减材数控系统以及计算机系统。 升华三维 2023年,升华三维在间接3D打印技术路线、特殊金属和特种陶瓷材料开发,及工艺应用上均实现了新的突破。在金属打印方面,升华三维团队攻克了难熔金属钨合金3D打印难点,解决了钨材料加工中极易出现的变形、裂痕、夹心等问题。成功证明了采用PEP工艺制备了高比重93WNiFe合金高性能结构件的可行性,该工艺目前已成功应用在航空航天、核工业、医疗等领域的性能件上,且该公司面向应用市场推出了93WNiFe合金3D打印服务。此外,针对PBF等技术打印硬质合金存在的微观组织裂纹和孔洞缺陷难题,升华三维团队基于PEP工艺开发了碳化钨YG10打印材料,成功突破结构致密、组织均匀及力学性能瓶颈,在实现复杂结构的同时,制备出高于传统粉末冶金工艺的高性能硬质合金结构零件。此举可推动3D打印技术深入硬质合金产业应用领域。 融速科技 2023年对融速科技来说是突破的一年。在产品方面,融速科技在电弧增材领域完成了全系列产品布局。其中,面向工业自动化生产的电弧增材平台AMmake S2系列全新发布,为客户提供3种尺寸选择,其中Mega版本配备6米超大成型仓。另外,航天专用大尺寸增减一体装备AMmake R1也硬核亮相,整体高度为8.5m,设计可打印直径4.6m,可打印高度6m,可保证超大尺寸打印,达到10倍于传统工艺的制造速度。在技术方面,融速科技自研AMtwin™全流程数据管理系统,独创高效铝合金气孔抑制技术,同时开发多达24种选材工艺包,全年累计打印交付零部件约400件,共数千公斤。 赛隆增材 2023年,西安赛隆在电子束选区熔化技术和设备领域取得重要突破,研制出大功率、高精度、长寿命、低成本的间热式电子枪,并在国际上率先推出搭载间热式钨阴极的电子枪的系列商业化电子束3D打印设备。据悉,设备电子枪最大功率6kW,粉末床最高预热温度1300℃,最小束斑直径小于100μm,阴极组件使用寿命大于500h。针对医疗、航空航天、汽车工业、科研等领域典型应用场景需求,推出Y150 Plus(成形尺寸170×170×180mm)、T200(成形尺寸200×200×450mm)、H400(成形尺寸400×400×400mm)等型号设备,实现了钛合金、钛铝等脆性易开裂材料、难熔金属及合金、铜及铜合金等复杂零部件的高精度、批量化、低成本制造。以T200型设备为例,单炉次可生产288件钛合金髋臼杯、24件钛铝叶片、上千件钛合金椎间融合器,打印时间均低于100h。西安赛隆表示,其将继续为用户提供更快、更省、更精、更优的电子束金属增材制造解决方案。 镭明激光 2023年,镭明激光紧抓智能制造发展趋势,面向民用市场推出模具专用设备LiM-X400M系列,成形尺寸260*400*390mm,三激光配置保证成形效率;在铺粉控制、风场系统优化、工艺控制、温度控制、粉末控制等方面均有创新设计。针对市场对大尺寸零部件制造及工业制造批量化生产需求,发布LiM-X800H系列设备,成形尺寸达800*800*1660mm,Z轴成形高度突破1600mm,可实现十激光同时打印;均匀稳定的大幅面风场设计及铺粉智能监测系统、全自动粉路循环系统,保障设备在超长生产周期下状态稳定可靠,进一步丰富了公司大尺寸激光选区熔化设备产品矩阵。       希禾增材 2023年,希禾增材将国产绿激光金属3D打印设备推向市场,成为国内第1家、全球第2家绿激光金属3D打印设备企业,目前已上市XH-M160、XH-M350两个型号,完成Cu、CuCrZr、CuSn10、CuCrNb等材料的工艺匹配,后续还将逐步推出更多铜合金、难熔金属、黄金(贵金属)等材料的解决方案。公司创始团队拥有近18年激光器、金属3D打印装备研发应用经验;构建全新的绿激光光源、光学系统等为代表的独特核心竞争力,面向全球用户提供基于绿激光的金属增材制造整体解决方案,同时探索发展基于短波长激光、多波长激光复合等创新型金属3D打印技术路线,解决金属3D打印行业当前存在的效率、成本、后处理等痛点问题,为全球金属3D打印的进一步规模化、产业化发展贡献力量。    易制科技 2023年,易制科技在粘结剂喷射3D打印技术方面取得巨大突破,推出M400Pro及全密闭自动上料、清粉系统,该产品针对批量化高速生产应用,集成度高,在保证0.05mm精度水平的情况下,实现1200DPI满幅打印时速度达到10秒/层,整体技术居国内领先。该产品配备了全新的筛分上落粉机构,可在保证1%以内铺粉均匀度状态下提高铺粉致密度5~10%,且设备内部扬尘极少。与该产品同时推出了高抗堵环保型水性粘结剂,实现长时间放置不堵喷头,有喷墨缺陷时可自修复。易制科技希望与业内同行一起通过创新研发来推动3D打印向真正的批量化应用发展。 德迪智能        德迪智能坚持以“装备+材料+工艺+软件”的数字化智造解决方案为客户创造价值,在2023年带来多款突破性新品和工艺,从DLM-500系列多激光金属增材制造系统的设备面市,到自研“呼吸钢”、“NiTi形状记忆合金”等8款新材料的量产运用,再到“少支撑、悬空无支撑技术”、“超精细表面工艺”的产能应用,以及即将上世的鞋行业“ChatGPT”设计云平台,德迪智能为航天军工、医疗器械、鞋及消费品、汽摩配等多行业客户实现技术落地、产品落地、量产落地! 清研智束 2023年,在科技部重点研发计划等多个国家级项目支持下,清研智束攻克阵列式多电子枪耦合技术,推出2×2阵列式电子束选区熔化设备Qbeam S600,致力于航空航天大尺寸钛合金零部件低应力打印成形。Qbeam S600打印幅面为600×600×700mm,四枪阵列拼接精度高,钛合金沉积效率高,成形时间短,免于热处理,充分降低成本。尤其是高温真空的低应力打印环境带来的强大控形能力,针对薄壁复杂结构更具优势,可堆叠打印满足批量化生产。清研智束表示,S600设备标志着其在电子束增材制造批量化应用上取得了重要进展,其将以科技创新引领金属3D打印批量化产业,为客户带来更高效、更低成本的生产方式,为产业变革和技术进步注入持续活力。 优弧智熔 西安优弧智熔增材制造有限公司2023年发布了等离子熔丝增材制造设备BARC-WPAAM2001,可实现成形尺寸寸2000×2000×1500mm,成形效率可达800cm3/h,可实现大型构件的快速高性能的增材制造,应用于钛合金、锆合金等材料的增材制造,打印钛合金零部件性能已达到GJB 2744A-2007的锻件指标,同时可打印镁合金,实现了φ800mm大型镁合金结构件的打印。 等离子熔丝增材制造在国内基本处于研发阶段,该公司率先走向产品制造阶段,设备已研发6年,实现了送丝方向的万向旋转,达到了各向打印同性,同时开发了针对等离子交直流高度跟踪系统,严格控制打印高度,实现送丝高度均匀一致。在钛合金研究方面,其TC4和TC11性能已完全满足GJB 2744A-2007的锻件的指标。 END 需要特别指出的是,相对于过去五年,当前的成绩可谓经历了大踏步的发展。但当前已经成熟的技术却经历了长时间的不断修正才得以获得稳定应用。因此,当前的突破,是否能在当下就可获得高效、有效的应用还需经过检验。但是,如果从未来的角度回头来看现在的技术发展,新一轮的技术增长才刚刚起步,但它们对于未来却至关重要。 我们要振奋于当前技术似乎已经发展到五年前我们曾期盼的爆发时代的到来,但也须脚踏实地将这些突破性的技术转化到生产一线,更应时刻警醒于欧美先进技术的发展程度。 增材的未来,正在狂奔而来!增材人仍须砥砺前行。权利要求:本文因涉及多方企业,无法开放转载至其他媒体,感谢关注。欢迎转发 主编微信:2396747576(请注明身份); 硕博千人交流Q群:248112776;网址: 延伸阅读: 1.总结2023增材制造行业大事,预测2024未来行业走向 2.汇总:2023年3D打印《Science》《Nature》正刊文章,共11篇 3.全球知名工业级3D打印企业2022财年收入及最新市值汇总 4.按收入排名前10名的金属增材制造公司
  • 总结2023增材制造行业大事,预测2024未来行业走向

    总结2023增材制造行业大事,预测2024未来行业走向

    版权声明:本文内容谢绝媒体转载。 走过如火如荼的2023,迈入充满新期待的2024,本文简述过去一年的行业大事,预测新一年的行业发展动向。 2023增材行业大事记 1.3D打印行业龙头Stratasys经历重大剧变 3月,全球增材制造行业龙头Stratasys开始了长达一年的围绕自身的收购与合并事宜,3D Systems、Desktop Metal以及Nano Dimension等知名企业均涉及其中。 2.全3D打印火箭首次证明安全可靠 3月23日,Relativity  Space Terran 1火箭发射升空,首次向世界证明全3D打印火箭安全可靠。 3.Wohlers Report 2023公布全球增材制造市场规模 3月,Wohlers Associates发布《Wohlers Report 2023》。报告显示,增材制造产品和服务在全球范围内总体增长18.3%,2022年的市场规模达到180亿美元。2023年增长率有望恢复至20%以上,全球增材制造市场规模有望达到216亿美元以上。 4.苹果将3D打印技术用于电子产品 今年7月和9月,3D打印技术参考分别报道了苹果公司正采用激光粉末床熔融工艺3D打印生产2023款Apple Watch Ultra相关部件,以及正在测试粘结剂喷射金属3D打印技术批量生产Apple Watch Series 9表壳的相关事宜。这意味着,苹果公司正关注直接与间接两条金属3D打印工艺路线。报告称,金属3D打印有可能简化苹果公司的供应链。电子3C产品动辄千万级的发货量将为3D打印大批量制造带来极大契机,从而推动该技术向更多产品和行业发展。 5.砂型3D打印与一体压铸受到关注 9月消息,特斯拉正与多家3D打印砂型铸造公司合作,这是其推出一体化压铸车身成形技术的关键;11月,通用汽车(GM)战略性收购了为特斯拉开发一体压铸车身技术的关键参与者。今年,多家汽车巨头如通用、特斯拉、丰田等开始讨论使用基于大型3D打印砂型和型芯的铸件作为其生产的必需品策略,国内方面华为、小米等也在新车发布中提及使用了一体压铸技术。3D打印对于一体压铸的早期验证具有重要应用价值。 6.英伟达9900万美元联合领投区域金属3D打印技术 5月消息,西门子能源与区域金属3D打印厂商Seurat签署了区域金属3D打印零件制造协议。10月,区域金属3D打印开发商Seurat获得由Nvidia(英伟达)风险投资部门领投的9900万美元C轮融资。该公司相关人士表示:“加速计算正在释放制造业的新能力,同时为可持续发展开辟道路,Seurat的绿色制造方法将有助于改变行业标准。”除英伟达外,本轮的知名投资商还包括本田汽车,而早前Seurat已从通用汽车、西门子、施乐和保时捷等公司风险投资部门那里获得了7900万美元。 7.“激光大战”与“中国金属3D打印机西进” 11月,德国Formnext展成功开展,中国增材制造商的高调出现引起西方行业人士广泛关注甚至警惕。以铂力特、华曙高科、易加三维、汉邦科技为代表的中国金属增材制造商正在打开欧美市场的大门,且在装备创新方面走出了一条不同于欧美制造商的新路径。西方行业人士普遍警惕,称之为“激光大战”与“中国金属3D打印机西进”。 8.欧美知名企业普遍承受经济压力 12月16日,知名金属3D打印公司Velo3D的创始人Benny Buller应公司董事会的要求辞去首席执行官职务,来应对公司当前遭遇的经济压力。2023年,欧美3D打印巨头均面临巨大的营收压力:Velo3D、Desktop Metal和Markforge均在面临退市危机;3D Systems任命了新高管以加强重组计划;与此同时,Voxeljet也在宣布寻求战略交易,Materialise也聘请了新的首席执行官。 9.美国国防部大力投资增材制造 3D打印正被用作整个美国军事装备的供应链保障技术。与此同时,增材制造所带来的尖端能力正被用来以多种方式推动军事制造,包括在前线部署临时生产的能力。美国国防2020年增材制造的总投资为1.422亿美元,预计到2032年投资将达到22.33亿美元。2023年,美海军“巴丹号”首次完成舰上金属3D打印部件制造;此外,本年度美国国防部宣布正在创建最大3D打印零件数字存储库。美国海陆空几个军种也在推进使用低成本的3D打印金属粉末计划。 10.中国3D打印应用取得重要发展 2023年,中国在3D打印技术应用发面继续取得突破,铂力特、华曙高科等均表示多家用户已经布局或已经建成包含数十台大幅面设备的产线;航空航天国家队方面,航天六院、三院等官方机构均宣布已建成具有一定规模的增材制造加工中心;此外,金石三维、峻宸智造、钢研极光、未来工场、上海毅速等服务商均拥有数十台甚至上百台的设备用于打印服务。上述这些事例说明,国内的增材制造服务市场正在走向新的高度。 ChatGPT关于2024年3D打印行业的预测 ChatGPT确定了关于增材制造的几个关键趋势,这些趋势可能会在新的一年中持续下去,但它也非常清楚的表明,人工智能本身只能帮助我们进行一般观察,而且还没有任何人工智能可以取代人类专家进行分析。这些是ChatGPT认为最相关且可能在2024年持续的趋势: 采用率不断提高:增材制造一直在稳步增长,其在航空航天、医疗保健、汽车和消费品等各个领域的采用可能会继续增加。 材料的进步:研究人员和公司正在不断开发用于3D打印的新材料,这可以扩大应用范围并提高打印物体的质量。2024年,我们可能会看到更多创新材料的使用。 更大、更快的打印机:随着技术的进步,3D打印机可能会变得更大、更快、更高效,从而可以在更短的时间内生产更大、更复杂的零件。 可持续性:可持续性是制造业日益受到关注的问题,增材制造行业可能会越来越关注环保材料和工艺。这可能包括回收或生物基材料的发展。 定制和个性化:3D打印的优势之一是能够创建定制和个性化产品。到2024年,我们可能会看到更广泛的行业利用这种能力来满足个人客户的需求。 监管变化:监管机构可能会针对增材制造引入新的法规或标准,特别是在安全和质量至关重要的医疗保健和航空航天等领域。 与其他技术的集成:增材制造可能会继续与人工智能、增强现实和区块链等其他新兴技术集成,以改进设计、监控和供应链管理。 注:本文内容由3D打印技术参考整理编辑,谢绝媒体转载。 欢迎转发 主编微信:2396747576(请注明身份); 硕博千人交流Q群:248112776;网址: 延伸阅读: 1.汇总:2023年3D打印《Science》《Nature》正刊文章,共11篇 2.金属3D打印龙头铂力特2023技术成果盘点 3.里程碑式跨越!工业级3D打印领航企业华曙高科发布2023年度热词 4.一等奖!永年激光大尺寸金属3D打印装备获2023年度江苏机械工业科技进步奖奖励
  • 一等奖!永年激光大尺寸金属3D打印装备获2023年度江苏机械工业科技进步奖奖励

    一等奖!永年激光大尺寸金属3D打印装备获2023年度江苏机械工业科技进步奖奖励

    为促进机械工业科技进步,充分调动和激发机械工业科技人员的积极性,表彰在全省机械工业科技工作中作出突出贡献的单位,根据《江苏机械工业科技进步奖评奖办法》的规定,经江苏机械工业科技进步奖励评审委员会专家评审,永年激光《面向航空航天大尺寸复杂结构的多激光粉末床增材制造装备YLM-1000-B》项目获 2023 年度江苏机械工业科技进步奖一等奖。  本次获奖再次充分体现了业界对永年激光的科研技术实力的肯定!永年激光,用科技创新赋能高质量发展,研制的激光3D金属打印设备系列化产品,从中小型到超大型,从科研教育到国防军工应用,深耕细作,精益求精,逐步形成“专精特新”的差异化竞争优势。  面向航空航天大尺寸复杂构件的多激光粉末床增材制造装备YLM-1000-B型装备的科技水平已处于国内领先、国际先进水平;分别荣获了江苏省“专精特新”产品认证、江苏省首台套重大技术装备、江苏机械工业科技进步一等奖;该设备广泛应用于航空航天、教育科研、IT电子、石油化工、汽车模具、口腔医疗、文化创意等领域。 路虽远,行则将至;事虽难,做则必成。永年激光正在研制和攻克——面向航空航天大尺寸复杂构件的36束激光智能动态扫描YLM-1200型装备,最大成形尺寸达到1200X1200X1200mm,成形速度达到4000g/h,各项技术指标将再次刷新国内外最高记录。以实现“高效率、高可靠性、高成形质量和低成本”为目标,促使智能化增材制造成为未来的主流制造技术,这是3D打印的中国梦,也是永年激光全体员工的不懈追求。 欢迎转发 主编微信:2396747576(请注明身份); 硕博千人交流Q群:248112776;网址: 延伸阅读: 1.颜永年教授:发展大型高效激光金属熔化3D打印装备,助推我国航天航空制造发展 2.36激光束YLM-1200金属3D打印机!永年激光重磅产品已获订单! 3.永年激光金属3D打印新产品和科技成果通过鉴定——国内领先、国际先进 4.ChatGPT关于2024年3D打印行业的预测:整合、扩张和智能工厂
  • 持续提高金属3D打印核心竞争力!苏州倍丰总结2023年度研发突破

    持续提高金属3D打印核心竞争力!苏州倍丰总结2023年度研发突破

    2023年,苏州倍丰智能在金属3D打印技术领域实现诸多突破。对于该公司而言,2023不仅是技术革新的一年,也是引领行业走向新高度的一年。从克服γ'-高温镍基合金3D打印的开裂难题到推出超大型打印设备SP1200和SP801,再到开发新型雾化制粉工艺,苏州倍丰智能的每项成就都在推动着整个金属3D打印行业的发展。这些技术突破充分展现了苏州倍丰对“金属3D打印全产业链”的深度投入和全面布局。通过关键技术的持续创新,推动整个产业链的发展和优化,致力于构建更加完善和高效的金属3D打印生态系统。 01显示工艺研发实力突破γ'-高温镍基合金3D打印不开裂 γ'-高温镍基合金因其优异的高温性能和耐腐蚀性,在航空、汽车等行业具有广泛应用。但该材料在3D打印过程中极易开裂,限制了其应用范围。苏州倍丰智能的研发团队通过优化3D打印参数,成功控制了γ'相的析出速度并减少残余应力,显著降低材料开裂的风险,这一突破解决了长期存在行业难题,更多细节内容请关注倍丰后续公布。 02面向大尺寸制造发布超大金属3D打印机 2023年,倍丰智能紧跟行业发展需求,发布超大尺寸金属3D打印机——SP1200,该装备的推出标志着苏州倍丰在超大尺寸金属3D打印设备方面的重大进步。其具备1200x600x1500mm的超大打印幅面和12个激光器,成形效率高达350cm³/h。此外,苏州倍丰独特的双构件仓设计减少了因冷却导致的停机等待时间,有效提高打印效率,这对于大规模生产尤为重要。 SP801大型金属3D打印机配备4激光全幅面打印系统,成形效率高达200cm³/h。双构建仓设计大幅减少了打印件冷却和清理所需的停机时间,进一步提高了生产效率。此外,SP801配置超长效过滤器,使其能够满足超长打印时间的制造需求。03全链条布局新型雾化制粉工艺量产 在金属3D打印中,粉末对最终打印的零件质量至关重要。2023年,苏州倍丰智能带来了自主研发的新型雾化制粉工艺,有效提升金属粉末的质量和一致性。这种工艺在生产出具有更好流动性、更均匀粒度分布金属粉末的同时,细粉收到率高达65%。 END 苏州倍丰智能科技有限公司有吴鑫华教授创立。吴鑫华教授系澳大利亚技术及工程院院士,三十年来致力于金属材料科学和增材制造的世界级科学家,在国内外培养了数位行业精英,并把先进的金属材料工艺和多年积累的增材制造经验带回国内。公司拥有完整的金属3D打印全产业链的解决方案,包括提供成熟及新型的金属原材料,制造从小型到超大型的金属打印装备及粉末前后处理的辅机系列,以及面向航空航天、地面燃机、核电能源、汽车等重点行业的打印研发业务。 公司拥有全球顶尖的金属3D打印技术和材料科学专家技术团队,长期致力于高温镍基合金、钛合金和铝合金材料在航空发动机、航空构件、通讯系统构件、医疗构件金属3D打印上的应用研究,拥有围绕金属3D打印工艺特殊要求的原材料成分开发、轻量化设计和复杂集成制造能力,在金属3D打印工艺参数数据库建立、产品质量控制能力和方案、构件无损检测方案,直至成品适航认证、装机使用的全过程方案和技术方面具有核心竞争力。欢迎转发 主编微信:2396747576(请注明身份); 硕博千人交流Q群:248112776;网址: 延伸阅读: 1.新型3D打印雾化制粉工艺量产成功!苏州倍丰继续完善全产业链 2.倍丰公开镍基高温合金3D打印不开裂结果、发布超大型金属3D打印机 3.显著进展:粗粉+大层厚,倍丰实现铝合金高强度、高效率和低成本3D打印 4.ChatGPT关于2024年3D打印行业的预测:整合、扩张和智能工厂
  • 无惧300°C高温!2023最后一款3D打印新材料来啦

    无惧300°C高温!2023最后一款3D打印新材料来啦

    在工业生产领域,面对高温环境下零件失去强度或形变的挑战,传统树脂材料难以保持零件的强度和形状稳定。为解决这一问题,RAYSHAPE凭借创新力成功研发出一款备受瞩目的树脂材料——Hi-Temp 300。这一产品以其卓越的耐高温性和稳定性,为工业制造提供了更为可靠的解决方案。 RAYSHAPE推出Hi-Temp 300耐高温树脂 Hi-Temp 300是一种生产级材料,在高温环境下表现出色,特别适用于制造高温组件测试和通用部件,例如暖通空调、家用电器、电机外壳和定子。同时,它还可广泛应用于低压成型和模具加工,涵盖发泡材料和橡胶等领域。其独特之处在于,Hi-Temp 300不仅具备高温环境下的优异性能,还拥有一系列突出的优势,无需进行二次热固化后处理,以及出色的可视化效果,可用于评估部件的内部特征和流体流动性能。 Hi-Temp 300的最大优势在于其卓越的耐高温性能。其热变形温度可达300℃,使其能够在高温环境下保持零部件的完整性和稳定性,从而延长零件的使用寿命。相较于一般树脂材料,Hi-Temp 300具有更高的热耐性,可承受更高的温度,从而大大降低了后处理所需时间和硬件投入。这意味着它能够在更为严苛的工作环境下发挥作用,满足零件精细化需求,其热变形性能优越,打印开模模具可保证在压模时不发生变形。   搅拌机部件模具 汽车发动机拉动启动盖  Hi-Temp 300的广泛应用  Hi-Temp 300的广泛应用范围包括光固化3D打印耐高温精细原型,涵盖热媒介流道、耐热支架、外壳和固定装置等多个领域。 HVAC 通风口安装座  Hi-Temp 300不仅在耐高温性能上脱颖而出,其特性也十分引人瞩目。无论是高压还是低压环境,Hi-Temp 300的热变形温度(HDT)都在300°C以上。其刚性和透明度为制造模具提供了理想的材料选择,弯曲模量达到4158 MPa,使其为模具制造提供了卓越的性能和可塑性。 涡轮旋转工具 Hi-Temp 300材料性能 RAYSHAPE的Hi-Temp 300树脂材料通过其卓越的耐高温性能和稳定性,为工业生产中的高温应用提供了一种创新解决方案。这款材料的推出为各个领域的制造商提供更多可能性和自由度。随着Hi-Temp 300的应用范围不断扩大,我们相信它将在工业领域发挥重要作用,助力高温环境下零件的长期可靠性。 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(请注明身份); 硕博千人交流Q群:248112776;网址: 延伸阅读: 1.RAYSHAPE完成A+轮融资,发布4K大尺寸DLP 3D打印机 2.高品质3D打印解决方案,助力国内超30所高校开展光固化成型研究 3.70万个牙模、90万例3D打印个案,铼赛智能齿科数字化解决方案已取得显著成就 4.外发3D打印风险越来越高,知名品牌选择RAYSHAPE打印机转向内部生产
  • 卢秉恒院士团队:连续纤维增强聚合物复合材料的3D打印——发展、应用与展望

    卢秉恒院士团队:连续纤维增强聚合物复合材料的3D打印——发展、应用与展望

    与金属和合金材料相比,连续纤维增强树脂基复合材料(CFRPC)具有质量轻、比强度和比模量高的特点,广泛应用于汽车、飞行器和航天领域。例如可以用于先进飞机机身制造,如空客远程宽体大飞机A350 XWB,其复合材料碳纤维复合材料占机体结构重量的53%,是当今世界上复合材料占比最高的大飞机。   纤维增强复合材料的典型应用 关于3D打印连续纤维增强树脂基复合材料的创新开辟了低成本设计和制备的新时代,可作为一种弥合先进材料与新型结构之间差距的关键技术。依据材料、结构、工艺和功能之间的关系,西安交通大学卢秉恒院士团队李涤尘教授、田小永教授等成员在《中国机械工程学报:增材制造前沿》发表了题为“3D Printing of Continuous Fiber Reinforced Polymer Composites: Development, Application, and Prospective”的文章。本文综述了3D打印连续纤维增强树脂基复合材料的最新研究进展,并对其未来的研究趋势及应用领域进行了分析和展望。   波音787飞机中使用的复合材料总体分布 面对航空航天领域大尺寸构件的高精度、高性能、高效率的制造需求,亟需研究大尺寸复合材料增材制造成形的新理论、新方法,研制大尺寸连续纤维复合材料成形装备,解决增材制造过程中的界面强度弱、层间强度差、工艺参数匹配难等瓶颈问题,提高成形构件的层间力学性能,推动复合材料在航空航天、生物医疗等领域的应用。 热塑性塑料及其复合材料是3D打印工艺中最重要且使用最广泛的原材料之一,例如材料挤出、激光粉末床烧结,为多用途材料的集成设计和制造提供了有效的方法。这两种工艺使用各种短纤维、颗粒作为热塑性复合材料的增强相,由于增强效果较弱,机械性能的改善有限(最多20%)。连续纤维复材3D打印的创新为高性能、低成本的复杂复合材料结构的设计和制造开辟了新纪元。   CFRPC 3D打印中材料结构-工艺性能/功能的关系   在纤维选择方面,连续纤维复合材料 显然由至少两种成分组成,即作为增强材料的连续纤维和作为基体的聚合物。复合材料的强度、弹性和承载能力等主要性能源自增强纤维。根据不同应用的要求,通过3D打印制造连续纤维复合材料,可以用碳纤维、玻璃纤维、凯夫拉纤维、黄麻等天然纤维,以及超高分子量聚乙烯纤维等增强聚合物。由于碳纤维具有高刚度和强度,它主要用作3D打印复合材料的增强材料,特别是在航空航天和车辆领域的应用。更重要的是,直径极细的1K碳束可以成功的从喷嘴中挤出。3D打印复合材料中碳纤维的可变束径(1K、3K等)协同提高了最终的力学性能和精度。玻璃纤维相对便宜并且表现出相当好的机械性能,对重量和强度要求不高,因此通常用作3D打印复合材料的增强材料,尤其是体育行业。凯夫拉纤维因其轻质、耐冲击的特性,常用于轻质复杂结构复合材料的3D打印。黄麻纤维被归类为源自植物的天然纤维,用于增强“绿色”复合材料。尽管超高分子量聚乙烯纤维重量轻、强度高,但由于其熔化温度低,需要较低熔化温度的基体才能兼容,因此很少用作3D打印的增强材料。   纯聚合物及纤维增强复合材料的3D打印应用 根据分子结构的不同, 连续纤维复合材料 3D打印中使用的聚合物基体可分为热固性聚合物和热塑性聚合物。热固性聚合物具有交联的聚合物网络,因此具有良好的热稳定性和化学稳定性以及高强度。由于热固性树脂具有很强的三维空间网络,一旦固化就无法重复使用。这与具有可重复利用和可回收性的热塑性聚合物形成鲜明对比。在材料挤出中使用热固性复合材料时,为了实现固化反应,需要过早凝胶化和后处理的固有限制过程的相关研究很少。热塑性聚合物材料挤出被广泛用作3D 打印中的基体。由于热塑性聚合物的选择范围很广,因此在为成品选择合适的聚合物时,了解材料特性(物理和机械特性)和可打印性非常重要。作为3D打印复合材料的原材料,热塑性塑料如聚乳酸(PLA)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)以及尼龙(PA),已得到广泛应用。随着对耐温性和生物兼容性的要求不断提高,聚醚醚酮(PEEK)等先进塑料被用来满足航空航天和生物医学应用领域不断增长的关键要求。 为抓住3D打印连续纤维增强树脂基复合材料的机遇并应对挑战,文章描述了这类技术的典型应用和未来前景,并指出需要更多的跨学科研究以涵盖先进材料、工艺与装备、结构设计和智能终端功能等方面。 注:本文内容部分引自AMF增材制造前沿,主体内容由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(请注明身份); 硕博千人交流Q群:248112776;网址: 延伸阅读: 1.特斯拉机器人使用PEEK减重,多股涨停!国内3D打印方案已突破性发展 2.国产桌面碳纤维3D打印机“不挑材料”,新增11款特种耗材! 3.将碳纤维增强3D打印用于第22届全国大学生机器人大赛 4.北理工:短碳纤维增强碳化硅陶瓷基复合材料增材制造
  • 里程碑式跨越!工业级3D打印领航企业华曙高科发布2023年度热词

    里程碑式跨越!工业级3D打印领航企业华曙高科发布2023年度热词

    欢迎转发 主编微信:2396747576(请注明身份); 硕博千人交流Q群:248112776;网址: 延伸阅读: 1.ChatGPT关于2024年3D打印行业的预测:整合、扩张和智能工厂 2.汇总:2023年3D打印《Science》《Nature》正刊文章,共11篇 3.华曙高科增材制造研发制造总部项目正式启动 4.「世界知名研究所」将安装华曙高科大尺寸金属3D打印设备
  • 近300项!国内外现行增材制造标准盘点

    近300项!国内外现行增材制造标准盘点

    近年来,随着增材制造技术的快速发展,具有指导意义的标准体系建设愈发重要和紧迫。越来越多的国家参与和开展了增材制造标准的制定工作,如我国的“全国增材制造标准化技术委员会”、国际权威的“国际标准化组织(ISO)”和“美国材料与试验协会(ASTM)”、美国国家标准协会(ANSI)、欧洲标准化委员会(CEN)、德国标准化学会(DIN)、英国标准协会(BSI)等。整体上,国际标准数量远超国内。我国增材制造标准虽然起步较晚,2015年才发布第一份国家标准《GB/T 14896.7-2015 特种加工机床 术语 第7部分:增材制造机床》,但自全国增材制造标准化技术委员会成立后,我国的增材制造标准无论是标准数量还是标准分类,都逐渐向国际接轨,今年新起草的标准数量更是已经和国际持平。表1:国内外标准数量3D打印技术参考注意到,格智学院盘点了我国和国际两大权威组织的现行增材制造标准,总体来看,增材制造标准的发布数量是逐年递增的,从最刚开始的术语类标准,到现在材料、装备、工艺、检测、人员和环境的全面开花,增材制造标准的覆盖内容越来越全面。其中,材料、工艺方法、检测相关标准最多,航天在各应用领域中增材技术应用体系最健全。表2:国内外现行标准分类我国增材制造标准2016年4月,我国正式成立全国增材制造标准化技术委员会,对口ISO,主要负责增材制造术语和定义、工艺方法、测试方法、质量评价、软件系统及相关技术服务等领域国家标准制修订工作。包含人社部和工信部共同制定的“增材制造工程技术人员国家职业标准”在内,截止到目前,我国共制定增材制造相关国家标准79项,已发布50项。其中,2023年新发布17项,新起草13项。表3:新发布国家标准表4:新起草国家标准目前,我国另有现行的增材制造行业标准13项、地方标准10项,其中2023年新发布行业标准4项、地方标准2项。表5:新发布行业标准表6:新发布地方标准国际权威组织标准美国材料与试验协会(American Society for Testing and Materials,ASTM)于2009年成立ASTM F42增材制造技术委员会,这是最早成立的标准化组织。ASTM F42主要目标是针对增材制造材料、产品、系统和服务等领域制定性能标准、试验方法和程序标准等,促进增材制造技术推广与产业发展。国际标准化组织(International Organization for Standardization,ISO)在2011年创建针对增材制造技术的标准化技术委员会ISO/TC 261,在增材制造领域内进行标准化工作,涉及相关工艺、术语和定义、工艺链(硬件和软件)、试验程序、质量参数、供应协议和所有的基础共性技术。ISO/TC 261创建当年就与ASTM F42签署合作协议,共同开展增材制造技术领域的标准化工作。根据公开信息查询,截止到目前,ISO和ASTM共制定增材制造标准173项(不含已废止),已发布的现行标准95项,其中2023年新发布29项,新起草11项。表7:新发布国际标准表8:新起草国际标准增材制造标准化指南 2023年7月,America Makes(美国国家增材制造创新研究所)和ANSI(美国国家标准协会)宣布正式发布增材制造标准化路线图3.0版本,旨在确认已发布的和正在开发的相关标准,并评估标准之间的差距。 8月份,我国工信部等四部门联合印发《新产业标准化领航工程实施方案(2023─2035年)》,在“新材料”与“高端装备”两个专栏中明确提出研制增材制造相关标准,面向产业融合发展需求和应用场景探索,开展相关标准预研工作,全面推进增材制造产业的标准体系建设。标准的制定在规范行业发展、推动行业创新、促进行业公平竞争等方面发挥着至关重要的作用,为行业发展提供了更加稳定的市场环境。 从这些标准中我们可以看出,随着增材制造技术的逐渐成熟以及增材制造产品的工业化应用,增材制造标准化研究在逐年递增的同时,也呈现出国内国际日趋统一的态势。中国增材制造标准与国际标准接轨,不仅为国际贸易和技术交流提供便利,也为提升中国增材制造产品在国际市场上的竞争力提了极大助力。 注:本文内容来自格致大讲堂。 欢迎转发 主编微信:2396747576(请注明身份); 硕博千人交流Q群:248112776;网址: 延伸阅读: 1.ChatGPT关于2024年3D打印行业的预测:整合、扩张和智能工厂 2.汇总:2023年3D打印《Science》《Nature》正刊文章,共11篇 3.特斯拉机器人使用PEEK减重,多股涨停!国内3D打印方案已突破性发展 4.3D打印中的热处理
  • 航天领域3D打印技术应用范例:31所泸州生产中心

    航天领域3D打印技术应用范例:31所泸州生产中心

    12月26日,中国航天科工三院31所发布了关于该所3D打印技术应用情况的介绍。该文章所表达的不是某一个应用,而是对于3D打印技术的应用思路问题,这种模式实际上已经成为了航天领域3D打印技术典型应用的范例。根据31所官方介绍,该所始终专注于冲压发动机、中小型涡轮发动机、中小型固体火箭发动机、组合发动机等动力产品研制,形成自主创新科研生产体系,实现多型发动机工程化系列化发展。 按照31所“五省多地”布局下的业务分工框架,泸州生产中心作为以增材制造为主要特色的小批量生产示范基地,自2021年以来投入使用,生产能力陆续形成,已成为我国西南地区增材制造行业重要一极。3D打印技术参考有幸受邀参观学习,受益颇多。 01 瞄准增材制造产能,快速完成高端装备能力建设 在前期航天科工集团与四川省政府合作框架基础上,31所与泸州市政府签订合作协议,在航空航天高端制造、军民融合等方面开展深入合作。2021年9月,所内设立泸州生产中心,重点开展某发动机零部件增材制造生产线的能力转化工作。 泸州生产中心主要承担该所增材制造产品的生产,在泸州现场有约3万平方米厂房,设有3D打印专区、3D打印后处理区、3D打印专用检测(理化检测)区等,拥有17台各型号金属3D打印设备,立式、卧式真空热处理炉,多台机加、电加工、装配焊接、热表处理、无损检测、冲洗打压、理化检测设备,可实现金属3D打印全流程闭环生产。自2022年发动机零部件生产线建成并投产以来,泸州生产中心累计交付上百种类别,1000余件3D打印产品,可配套30余型发动机,预计2023年产值7000万左右,是西南地区首屈一指的增材制造生产基地。 02. 摸索工艺设计转移模式,确保两地资源顺利衔接 针对产能转移的需求,泸州生产中心通过技术共享、技术人才联合培养、技术人才协调配合等多种方式为大规模生产提供生产技术保障。 北京驻地的技术人员除了编制基础的产品工艺文件,还从各工种及设备加工原理、产品作业指导书、通用工序工艺规程、设备安全操作规程、常见问题处置参考书、程序文件和相关标准等多个方面进一步细化、完善技术及质量管理文件。在管理模式上,北京驻地的管理人员系统梳理从产品任务下发到工艺人员技术输出、生产过程跟踪、生产进度、回所复验等过程的相关管理部门接口及责任界面划分并形成一套管理性文件。 为确保泸州驻地的工艺人员及操作技能人员充分了解增材制造技术、熟悉生产流程、掌握生产规范,泸州生产中心严格要求新员工需来所内见习半年,培训增材制造相关文件并完成各项考试合格后,方可派往泸州指导或进行产品生产制造。产能转移时,北京驻地的工艺人员前往泸州进行现场跟产,充分掌握生产设备状况和产品打印过程出现的情况,并监督现场操作规范,监控产品质量状态,确保泸州地区形成独立生产能力。 03. 加强生产现场工艺纪律,提升质量管理水平 增材制造是具有颠覆性的先进制造技术,发明至今仅30余年历史,作为一项新兴技术,行业体系不够成熟,影响因素多,管控难度大。在泸州现场进行生产制造使用了“新技术”“新材料”“新工艺”“新状态”“新单位”“新岗位”“新人员”“新设备”“新环境”,是一种航天领域的“九新”项目,且增材制造过程为“特殊过程”,产品生产受材料、工艺过程以及后处理等方面影响巨大。因此,在生产过程中严格执行工艺纪律,按“九新”项目控制,按“特殊过程”管理,是产品质量提升、交付顺利的有力保证。 为确保科研生产任务全面完成,现场人员时刻牢记“零缺陷”质量意识。生产现场班组长定期组织班组例会,多角度分析学习所质量程序文件,严格落实所内管理制度,培训、考核产品制造过程操作规范,总结归纳出现的质量问题,开展质量问题培训交流,将“质量至上”的理念牢记于心,将质量意识融入每一套产品的生产。 作为空天动力产业布局中重要的组成部分,泸州生产中心在优先保证所内生产任务的基础上,将持续按照产业化思路、钻研工艺设计技术、开拓军民融合市场、提升制造加工服务,稳步打造中国西南地区最大的增材制造专业生产基地。 注:本文内容来自中国航天科工三院31所,转载已获审核和授权。 欢迎转发 主编微信:2396747576(请注明身份); 硕博千人交流Q群:248112776;网址: 延伸阅读: 1.ChatGPT关于2024年3D打印行业的预测:整合、扩张和智能工厂 2.航天增材专家:超大尺寸、超多光束SLM 3D打印设备的应用场景、前景及问题分析 3.重磅分享(一):航空航天增材制造批量生产面临的挑战与解决之道 4.重磅分享(二):航空航天增材制造产线建设面临的挑战与要求
  • ChatGPT关于2024年3D打印行业的预测:整合、扩张和智能工厂

    ChatGPT关于2024年3D打印行业的预测:整合、扩张和智能工厂

    许多人都认为人工智能将在推进增材制造方面发挥作用,因此向人工智能征求意见也是公平的。ChatGPT确定了关于增材制造的几个关键趋势,这些趋势可能会在新的一年中持续下去,但它也非常清楚的表明,人工智能本身只能帮助我们进行一般观察,而且还没有任何人工智能可以取代人类专家进行分析。这些是ChatGPT认为最相关且可能在2024年持续的趋势: 采用率不断提高:增材制造一直在稳步增长,其在航空航天、医疗保健、汽车和消费品等各个领域的采用可能会继续增加。 材料的进步:研究人员和公司正在不断开发用于3D打印的新材料,这可以扩大应用范围并提高打印物体的质量。2024年,我们可能会看到更多创新材料的使用。 更大、更快的打印机:随着技术的进步,3D打印机可能会变得更大、更快、更高效,从而可以在更短的时间内生产更大、更复杂的零件。 可持续性:可持续性是制造业日益受到关注的问题,增材制造行业可能会越来越关注环保材料和工艺。这可能包括回收或生物基材料的发展。 定制和个性化:3D打印的优势之一是能够创建定制和个性化产品。到2024年,我们可能会看到更广泛的行业利用这种能力来满足个人客户的需求。 监管变化:监管机构可能会针对增材制造引入新的法规或标准,特别是在安全和质量至关重要的医疗保健和航空航天等领域。 与其他技术的集成:增材制造可能会继续与人工智能、增强现实和区块链等其他新兴技术集成,以改进设计、监控和供应链管理。 智慧工厂迈向生产之路 在ChatGPT的见解之外,几位行业运营商、领导者对增材制造在2024年提供的机遇有着更深入的的看法,覆盖从技术集成到新材料和智能工厂的几个关键领域。 增材制造行业的利益相关者可以对增材制造的未来提供更详细的评估。大多数展望都集中在工厂车间将如何随着增材制造采用的增加而发生变化。Xometry表示,人工智能是制造业现代化的关键,该公司制造业相关首席执行官表示,人工智能将在未来一到两年内在他们的公司中发挥重要作用。而在已经实施人工智能的企业中,超过70%在供应链管理、质量控制和采购等关键领域看到了显著投资回报。 Markforged战略应用工程高级经理Tripp Burd表示,“在制造业中,经常被忽视的核心是工厂车间,复杂的流程在这里展开。先进技术的引入强调了该领域对创新的迫切需求。随着消费者需求的增加和供应链中断的持续存在,工厂车间成为解决方案的纽带,这些解决方案不仅可以满足不断增长的需求,还可以应对频繁中断带来的挑战。集成的硬件和软件将成为推动工厂车间恢复能力的证明。通过使制造商和原始设备制造商能够按需生产精密组件并减少对传统制造方法的依赖,这些尖端解决方案将成为应对更广泛供应链中的延误和挑战的重要工具。这些创新方法在工厂车间的融合对于确保生产效率和当今快速变化的工业格局所需的适应性至关重要。” 3D Systems首席执行官Jeffrey A Graves认为增材制造对于加速消费品领域创新发挥关键作用。随着进入门槛的降低,增材制造作为生产技术的采用不断加速。这在耐用消费品行业中变得越来越明显,增材制造曾经被视为原型制作的推动者,这可以缩短产品开发时间。“随着进入2024年,我预计更多消费品制造商将继续将增材制造集成到更多应用的生产流程中,特别是在电子行业。消费者不断寻求最新的技术来帮助他们沟通和管理。增材制造能够加快企业创新的步伐,不仅能够缩短产品开发时间,而且能够推动产品的开发,为消费者提供前所未有的能力。”Graves预计,在各个行业中,增材制造在生产应用中的集成将继续在帮助减轻供应链中断方面取得重要进展。“行业领先的制造商不断意识到,增材制造使他们能够通过本地制造来控制供应链。这反过来又有助于通过减少供应商数量和消除昂贵的物流提供商跨地区运输组件的需要来降低成本。这还有可能通过最大限度减少制造商的碳足迹来对环境产生积极影响。” 3D打印对传统供应链带来极大冲击 Materialise首席技术官Bart Vander Schueren表示,制造商之间的3D打印生产之路将存在分歧。该公司期望根据客户的需求,确定两条路线。第一种是更传统的与服务机构合作进行快速、经济高效的打印的模式,其将通过原型和其他一次性零件的生产继续蓬勃发展。然而,随着3D打印在生产中的使用不断增加,可能会有更多制造商转向在内部引入3D打印装备来大规模生产最终用途零件。如果制造商能够弥合知识差距,第二条路线将帮助创新者进行增材制造设计并针对其特定应用优化独特的3D打印工艺。 Materialise 的工厂车间 Protolabs意大利地区经理Matteo Carola更具体的关注了人工智能、5G和物联网等技术在2024年将日益发挥的作用。他解释道:“随着人工智能、5G、物联网、数据分析和云计算的日益融合,我们将见证向智能工厂的更大转变。”这将带来诸如降低成本、提高产品质量、增强安全性和可持续性等好处。2023年是3D打印机安装量创纪录的一年,市场将受益于人工智能带来的效率、速度和可访问性。原型仍然是3D打印的主要应用,但我们看到最终用途零件的产量正在增加,尤其是金属增材制造,这意味着它将作为一种成熟的生产方法继续发展。人工智能的应用有望进一步改进,能够在错误发生之前检测和纠正错误,节省时间并提高安全性。像ChatGPT这样的特定程序通过语音命令简化了设计过程,而不需要编码来对项目的几何复杂性进行编程。 然而,人工智能和增材制造预计不会夺走工作岗位。建筑3D打印公司Mighty Buildings的首席执行官Scott Gebicke表示,“我们还不会看到人工智能影响现场或工厂的工作。”相反,“我们会看到支持工人的新工具,但不会迅速改变积极参与建设的劳动力。人工智能工具的集成将侧重于提高效率、安全性和决策流程,补充现场和工厂工人的技能。” 早在COVID-19爆发之前,制造业就处于劳动力危机的风口浪尖。根据美国劳工统计局的数据,疫情大流行四年后,制造业就业市场有所改善,仍有超过60万个制造业岗位短缺等待填补。随着美国制造业变得更加高科技,首席执行官们仍然担心吸引高技能人才。根据Xometry自己的研究,超过一半(56%)的首席执行官表示,他们在当今紧张的劳动力市场中很难找到合格的员工。 共享、分布式和可持续的经济 其他人则指出增材制造有潜力创造一个更加共享、分布式和可持续的经济。根据Xometry的调查,回流趋势将继续呈上升趋势,到2023年,76%的制造业首席执行官已成功将其部分或全部业务回流。 Markforged首席执行官Shai Terem表示:“制造业与共享经济的交叉将重新定义传统生产模式,并以点对点模式重塑工业格局。保持大量的实物库存会占用可能多年未动的资金。”将协作生产中心获得零件的能力将为分布式制造的未来铺平道路。这涉及将3D打印与数字化平台集成,允许在需要的时间和地点上传和打印零件,而无需提前制造、运输和存储直到需要为止。Terem得出的结论是,结果将是从大规模生产转向更加个性化、按需制造和端到端过程控制的交付。他认为,在制造商多年来因疫情和供应链中断而感到分裂之后,共享经济市场中制造业的未来将创建一个更加可持续和互联的生态系统。 Jabil基于分布式增材制造的商业模式 Replique联合创始人兼首席运营官Henrike Wonneberger认为,2024年将是减少资本占用以保持竞争力的一年。“公司必须分析效率低下的流程,这涉及对低效流程进行严格分析,重点关注最大限度降低存储成本,而存储成本通常占零件总成本的20%。发展到具有按需制造的数字仓库可能是一个巨大的机会。这消除了大量实物库存的必要性,确保企业能够快速有效的适应经济波动。” 公司能够通过互联的生产网络进行分散生产——没有最低订购数量。这种方法可以带来更高的灵活性和成本效率,以及更可持续的供应链。该平台的成功取决于其满足行业标准,不仅强调数据安全性,而且最重要的是数据完整性。无论零件的生产地点如何,统一的零件质量将是一个关键考虑因素。尽可能靠近使用点制造产品具有多种优势。首先,它通过避免零件和产品的长途运输来满足更大可持续性的需求,并帮助组织管理供应链的不确定性。虽然由于资源、专业知识和供应的原因并不总是可行,但与当地设施或供应商合作可以使公司更加灵活,能够更灵活地响应不断变化的客户需求和市场趋势。 网络化的增材制造生产线 由于疫情、地缘政治紧张局势,供应路线和能源来源持续存在不确定性,‘朋友外包’现象日益增多,各国将供应链和生产转移到价值观相似的国家和文化。55%的探索供应链重组的人都把重点放在了朋友外包上。垂直整合也正在成为克服供应链挑战的一种方式,特别是在航空航天领域。组织希望更好的控制供应链的质量和能力水平,特别是对于氢等新兴技术。这两种选择都意味着公司希望确定能源来源、职业道德以及回收和废物处理标准。 3D打印让产品直达消费者 这就引出了制造业可持续发展的话题。许多公司越来越关注净零排放的未来,并采取积极行动来限制整个工业供应链的温室气体排放。根据前面提到的Xometry调查,52%的首席执行官认为气候变化是人类活动造成的生存威胁。该公司预计,到2024年,公司将实现将可持续发展作为业务目标,加大对测量和跟踪工具的投资,以优先考虑其运营的脱碳。考虑到普遍关注的问题,随着极端天气事件的频率增加,节约用水和隐含碳将成为可持续发展对话的中心议题。近年来,能源效率一直是对话、法规和激励措施的焦点,然而,隐含碳(建造的材料)和节水的影响正变得越来越明显。 不同3D打印技术的碳排放情况 回到工业制造领域,Protolabs认为可持续发展仍然是制造业的首要任务,无论是组织的流程还是他们创造的产品。航空航天、汽车和能源等行业都有立法目标需要实现,例如到2050年实现净零排放,因此他们的大部分产品开发都集中在脱碳和超高效技术的结合上。对450名制造业高管的研究表明,可持续发展是创新的关键驱动力,也是制造商开发新产品的根本原因。数字化制造发挥着重要作用,因为它可以实现本地化生产并减少浪费。 2024年增材制造的新机遇 2024年,更智能、更分布式、更可持续的增材制造工厂将用于生产什么? 3D Systems工业解决方案执行副总裁Reji Puthenveetil认为,增材制造已经展示了其为各种工业应用改变制造工作流程的能力。“我们继续看到铸造和航空航天以及石油和天然气领域的进步。然而,当我们进入2024年时,我相信我们将看到增材制造在半导体和耐用消费品这两个行业中发挥越来越重要的作用。半导体光刻和晶圆加工设备需要不断创新,以满足日益复杂的微芯片生产对精度、速度、可靠性和生产力的要求。此外,对提高质量、改善总体拥有成本、缩短上市时间以及最大限度地减少供应链中断的持续需求仍然存在。” 3D Systems应用半导体行业的3D打印喷头 除其他关键发展外,虽然汽车行业已为2024年的增长和创新做好了准备,但电动汽车制造商在电动汽车方面可能会放慢脚步。Xometry的汽车调查发现,84%的汽车业高管表示,当前的生产时间表和消费者需求的减弱可能会使该行业难以实现拜登政府未来一年的目标。调查显示,汽车高管最关心的是电池创新、充电器兼容性和消费者采用速度放缓。 根据Protolabs《2023年机器人生产状况报告》,软体机器人和新材料将对未来五年机器人生产的发展影响最大。软机器人技术,例如使机器人能够执行更多物流任务的夹具,预计在2022年至2027年间将实现35.1%的复合年增长率,为生物医学、食品和农业带来好处。新材料和新技术的使用需要多次迭代进行测试和完善,这就是为什么数字制造成为加快开发周期的关键要素。 Protolabs预计建模系统中将出现新材料的热潮,这一过程被称为4D打印。通过使用对热、光、湿度、电流或压力等外部元素做出反应的反应材料,4D打印的物体可以改变形状或属性。例如,在航空航天工业中,4D打印的无人机机翼可以响应刺激而弯曲高达20度,从而显着提高效率。在医疗技术领域,4D打印植入物可以随着时间的推移适应患者的身体。智能织物可以根据湿度和随温度波动而膨胀或收缩的液压系统组件来调节其透气性。 多功能整体构件材料–结构–性能一体化增材制造,来自顾冬冬教授science论文 从更短期来看,Materialise首席技术官Bart Vander Schueren预计中端打印机技术的崛起将在来年吸引新的客户群。“虽然传统上机器产品要么属于业余爱好者,要么属于工业类别。但经过调整,在这两者之间的应用范围中表现出色的中档打印机可以为3D打印零件(例如汽车行业的工具和夹具)打开新的大门。 最后,当我们展望2024年时,增材制造行业将迎来增长和成熟。公司对3D打印重要性的认识不断增强,现在是时候从最初的设计阶段开始,将其无缝集成为中小批量系列的主要生产方法了。 值得注意的是,在现有的服务提供商中,市场整合的趋势很明显。集中式平台预计将发挥关键作用,为公司提供各种服务的统一界面,解决行业碎片化的挑战。这种去中心化的举措不仅是为了可扩展性,也是为了建立一个更加协作、透明和高效的供应链。 注:本文内容由3D打印技术参考整理编辑,译自voxelmatters,转载请点击转载须知。欢迎转发 主编微信:2396747576(请注明身份);硕博千人交流Q群:248112776;网址: 延伸阅读: 1.金属、塑料、砂型!宝马完成三类3D打印技术自动化产线建设 2.汇总:2023年3D打印《Science》《Nature》正刊文章,共11篇 3.特斯拉机器人使用PEEK减重,多股涨停!国内3D打印方案已突破性发展 4.3D打印中的热处理