文章-3D打印技术参考-(第138页)    

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  • 极小曲面胞元结构助力3D打印更高效的换热器

    极小曲面胞元结构助力3D打印更高效的换热器

    换热器广泛应用于航空、航天、核电、国防、汽车、电子、石油化工、食品机械等各个领域。在不同的应用场景和使用工况条件,换热器集成了不同领域和学科的科学技术,形成了适用于不同应用场景和不同种类的换热器,例如板翅式、管壳式、微通道换热器等等。通常传统换热器大多都是采用钎焊、焊接方式或其他连接方式进行加工制造。 增材制造与高效 换热器的应用结合 增材制造是一种以数字模型为基础,运用粉末状金属或塑料等可粘合材料,通过使用3D打印设备将材料进行逐层添加从而制造出三维物体的新型制造技术。2012年开始在国内兴起,该技术最大的优势在于不需要模具即可实现各种形状产品的制造。因此增材制造技术特别适合应用于利用模具铸造困难、形状复杂、个性化强的产品。 增材制造技术应用于换热器和散热器的制造,满足了产品趋向紧凑型、高效性、模块化、多材料的发展趋势,特别是用于异形、结构一体化、薄壁、薄型翅片、微通道、十分复杂的形状、点阵结构等加工,该技术具有传统制造技术不具备的优势。 图1 应用增材制造技术打印的高效换热器  TPMS胞元式换热器 采用增材思维设计和制造 近年来,三周期极小曲面(Triply periodic minimal surface, TPMS)吸引了多孔结构研究人员广泛的关注。三周期极小曲面表面光滑且孔洞高度连通,整体结构由隐式函数精确控制,是一种设计建模多孔结构的优异解决方案。结合增材制造独特的制造技术,使得TPMS可实现设计、制造、应用、优化再设计的良性循环,尤其是应用在高效换热器行业。 图2 TPMS胞元式换热器 TPMS是一种平均曲率为零的周期性光滑隐式曲面,与其他类型的多孔结构相比,TPMS多孔结构具有两大明显优势: 1)整体TPMS多孔结构可以利用数学表达式精确描述,孔隙率、比表面积等基本性能可以利用函数表达式参数直接控制; 2)TPMS表面非常光滑,没有点阵多孔结构的尖锐转折或连接点,整体结构互相贯通。这种优势应用在换热器的设计中,具有换热高效性、产品紧凑、流阻小的特点,在航天航空、武器装备、汽车制造、生物医疗等行业已进行广泛的推广及应用。   TPMS胞元式换热器 可选晶胞类型 TPMS形式胞元通过中间曲面将流道一分为二,适用于两种流体之间的换热。 TPMS可通过正余弦函数来表示,如下表:   表 各类型TMPS数学公式 根据以上数学公式,通过隐式建模软件进行建模,如图3所示。 图3 各TPMS形式的隐式建模 当下高精尖行业,高效换热器设计需求越来越偏向于体积小、重量轻、压力损失小、换热性能强的趋势,这对传统减材式或等材式思维的制造要求极高,特别是超薄壁厚处理、异型结构加工工艺、进出口焊接工艺、装配工艺等。而3D打印以增材式思维进行制造,充分以数字模型为基础,在设计上的自由度、小批量生产的经济性、一体式打印有独特的优势。 因此TPMS胞元换热器通过增材制造,很容易实现整机打印出产品,因此在世界范围内,越来越多的换热器工程师对胞元式换热器的设计研发展现出极大的兴趣。 —作者— 本文内容来自安世亚太,转载已获得原创授权。作者张振江,流体机械及工程硕士,安世亚太DfAM赋能业务部流体仿真工程师,擅长换热器设计及换热器三维流体仿真,目前从事DfAM换热器设计及性能仿真评估工作。 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.报名 | Formnext深圳增材制造展 2.2023 TCT亚洲3D打印展预约全面启动 3.增材制造入选2023年高端制造十大科学问题 4.影响陶瓷增材制造工业化推进的最大障碍及挑战
  • 梦之墨首个柔性线路板增材制造量产示范工厂投产

    梦之墨首个柔性线路板增材制造量产示范工厂投产

    3D打印技术参考注意到,2023年6月30日,梦之墨全球首个柔性线路板增材制造量产示范工厂——厦门柔墨电子科技有限公司建成投产仪式成功举行,标志着梦之墨“线路板级电子增材制造”在FPC产品方向已完成技术验证阶段,达成规模化量产,成功迈出布局全球的第一步。 梦之墨一直都专注于电子增材制造领域相关的材料、工艺及应用等多方向技术的研发,通过持续投入和坚持探索,构建了一套独具特色的“材料-工艺-产品”三位一体的技术路线,是“线路板级电子增材制造”技术的拓荒者。   1. 什么是电子增材制造 现代电子制造生产工艺,主要分为:加成法、减成法与半加成法,目前以减成法为主。减成法工艺采用减材制造原理,通过光刻、显影、刻蚀等技术将不需要的材料去除,形成功能材料图形结构,这种工艺已经比较成熟。然而,随着环保和成本等因素的重视,减成法也逐渐暴露出一些不足之处,如污染排放和原材料损失等问题。 相较之下,以增材制造技术为核心的加成法工艺将有望改善这些问题。但多年以来,由于材料发展的限制,增材制造技术多以结构件制造应用为主,在电子制造领域发展较为缓慢。得益于纳米材料、液态金属材料等前沿新材料的发展,电子增材制造技术(EAMP™)于近年逐渐成型,并开始实现产业化应用,目前主要应用于电子线路板生产制造。 电子增材制造技术(EAMP™)通过一次性地将功能性导电材料喷涂或印刷在绝缘基材表面,从而形成导电图形。相较于传统的电子制造方法,如蚀刻法等后期去除材料的方式,这种一次成型的方法无需进行后续的减材制程,因而整体生产工艺简化、生产设备及所需材料大幅减少且生产过程近于零污染排放,具有轻量化、灵活化、绿色环保等天然优势。 与传统通过化学沉铜方法形成导电图形的加成法不同,电子增材制造技术(EAMP™)的关键在于材料技术与工艺的相互配合,通过不断优化材料和工艺参数,以更好的应用于印刷制造过程。这种材料系统和生产工艺的同步优化与创新正在最大限度发挥增材制造的优势,尤其在柔性电子制造领域。 作为一项新兴的制造方法,电子增材制造技术(EAMP™)正在得到广泛的推广与应用,被认为是未来制造产业中不可或缺的一环。随着新材料和新工艺的不断涌现,应用端需求的不断扩大和推动,以及技术和上下游供应链的逐步完善和成熟,该技术也将实现大规模生产,迈入高速发展期。未来,电子增材制造技术(EAMP™)将在更广泛的领域中得到应用,加速推动电子制造业的智能化和可持续发展。 2. 线路板级电子增材制造(EAMP™)技术 线路板级EAMP™技术以“材料和工艺”作为两大核心,通过在绝缘基材表面有选择性的“喷涂”或“印刷”导电材料,实现一次成型形成导电图形。 这种采用加成法工艺生产线路板的技术对材料及工艺的匹配性要求极高,材料配方技术、印刷工艺技术两者相辅相成、不可孤立。而这两个部分本身都是独立的技术体系且研发难度大,需要投入大量的资源及时间,因而鲜有企业同步进行材料研发和工艺开发工作,这也是虽然印刷电子技术虽起步早,但发展一直十分缓慢的主要原因。 梦之墨产品工艺路线 梦之墨技术来源于国内知名院校材料研发团队,具备较深厚的材料研发功底,公司成立后一直专注于电子制造领域技术的研究,通过多年的发展与积累,提出并建立起了一套成熟的“线路板级电子增材制造(EAMP™)技术”体系。 梦之墨产品案例 通过大量实际产品及项目的验证,梦之墨技术在线路板产品尤其是柔性线路板的批量生产中优势明显,简捷的工艺流程可有效提高生产效率、降低生产成本,同时该技术还具备的轻量化、灵活化和绿色环保特点,可有效应对电子制造业面临的困境。 3. 梦之墨发展规划 梦之墨制定了公司“2030规划”,将分为三个阶段完成。第一阶段从2023年到2025年,公司稳步发展、实现收入倍增,成为FPC行业的参与者并得到行业和客户的认可;第二阶段从2025年到2027年,公司将成为行业主流的贡献者,将颠覆性的工艺技术实现快速复制和拓展;第三阶段从2027年到2030年,公司力争成为行业引领者,实现百亿营收。  厦门柔墨是梦之墨2030发展规划中首个建设完成的基于增材制造技术的柔性线路板生产基地,建筑面积约2300平米,整体规划产能6万平米/月,目前完成一期产能建设,月产能3万平米。无需庞大的厂区、繁冗复杂的设备以及废水废液处理装置,就可以实现柔性线路板的批量化生产,具备轻量化、灵活化、绿色化的特点。正是基于这样的优势特点,梦之墨未来可以通过设立“厂边厂”,甚至于“厂中厂”的模式,更加贴近客户,为全球客户提供更为优质、更有保障的服务。 柔墨工厂的建成投产是梦之墨在全球范围内率先实现“线路板级电子增材制造”技术产业化落地的最好见证,作为一家拥有自主核心技术的中国企业,梦之墨将继续努力持续保持世界领先地位,为客户创造更大价值。 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.报名 | Formnext深圳增材制造展 2.2023 TCT亚洲3D打印展预约全面启动 3.增材制造入选2023年高端制造十大科学问题 4.影响陶瓷增材制造工业化推进的最大障碍及挑战
  • 增材制造入选2023年高端制造十大科学问题

    增材制造入选2023年高端制造十大科学问题

    高端制造是指在制造业领域中,采用高新技术、高精尖工艺生产高品质、高附加值、高科技含量的产品,并突破了传统制造业的生产工艺和技术,实现技术革新和产业升级。高端制造业具有技术含量高、资本投入高、附加值高、信息密集度高,以及产业控制力较高、带动力较强的特点。随着科技不断进步和国家产业政策的扶持,高端制造业已成为当今中国国家发展的重要方向之一,也为企业带来了巨大的发展机遇。 2023年6月,第五届雁栖湖会议高端制造前沿十大科学问题发布会在京举行。中国科学院院士、华中科技大学丁汉教授和中国科学院院士、清华大学雒建斌教授,与来自德国、俄罗斯、英国等国家的学者共同向全球发布会议凝练的2023年高端制造前沿十大科学问题。 如何实现原子级可控制造; 机器人化制造如何影响未来制造范式; 高能束增材制造如何实现精准控形控性; 如何基于任意元素与结构创制新物质; 如何实现机器人类人技能作业; 极端光场制造中载能粒子的时空演化机制及效应是什么; 如何实现异质异构跨尺度制造; 如何实现性能驱动的高附加值制造; 如何实现高效高性能多尺度激光制造; 如何实现面向未来制造的机器人系统。 丁汉和雒建斌表示,十大科学问题是对高端制造领域科学问题的凝练与聚焦,这些问题围绕激光制造、微纳制造、机器人化智能制造3个方向,从100余个覆盖不同领域的候选问题中研讨凝练而成,并面向全球公开发布,以激励更多的科学家对新的科学问题发起挑战,进一步推进高端制造相关科学领域的发展和进步。 3D打印技术参考注意到,以上科学问题中有多项可与增材制造产生直接关联。 据悉,第五届雁栖湖会议由中国科学院和北京市联合举办,会议聚焦高端制造前沿与国家重大需求,旨在分析科学前沿问题,推动科学发展和学科建设,促进学科交叉与国际学术交流,为关键领域提供跨学科和跨行业创新能力的科技支撑和战略咨询。 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.开辟传统SLM难以解决的新赛道——特种金属3D打印 2.影响陶瓷增材制造工业化推进的最大障碍及挑战 3.工艺总结:直接与间接陶瓷3D打印工艺种类及特点 4.3D打印助力新能源可持续发展
  • 重大进展:HP发明防止BJ金属3D打印零件烧结变形的新技术

    重大进展:HP发明防止BJ金属3D打印零件烧结变形的新技术

    粘结剂喷射金属3D打印通过选择性的在粉末床上喷射粘结剂来制造零件生坯,然后进行脱脂和烧结以实现材料冶金结合。在脱脂和烧结过程中,粘结剂烧尽,颗粒间发生颈缩,并且随着烧结的进行,粘结横截面积增加。粘结面积的增加导致生坯部件强度的增加。然而,由于高温作用,零件整体拉伸强度受到影响,因此具有悬垂特征的部件在重力作用下会发生扭曲或下垂。 用于避免零件下垂的传统方法是添加支撑或使用陶瓷支架,3D打印技术参考注意到,HP实验室的研究人员新开发了一种新颖的解决方案——一种形状保持涂层,可以消除烧结过程中对支撑结构的需求。 零件在烧结时需要添加支撑物 研究人员将形状保持涂层应用于铜和不锈钢生坯部件并进行烧结,该涂层表现出在烧结过程中抵抗变形的能力。悬伸量为28mm的铜零件和悬伸量为33mm的不锈钢零件在烧结后保持完整,成功抵抗了部分凹陷。涂层与零件表面形成冶金结合,在烧结过程中提供强度和稳定性。 为了确定铜和不锈钢零件的变形/下垂情况,在无涂层保护的情况下,生坯部件在500-1040°C的温度下进行了热处理。铜生坯零件在氩气和氢气保护气氛下以1040℃烧结4小时,不锈钢生坯件于1370℃烧结2小时。结果显示,铜烧结件的偏转角为20°,不锈钢烧结件的偏转角为13°。 (a) 铜生坯件 (b) 出现严重下垂的烧结铜件 (c) 不锈钢生坯件和 (d) 出现严重下垂的烧结不锈钢件 形状保持涂层的开发是为了防止烧结过程中的零件变形。将专为铜开发的SRSC-Cu涂层应用于生坯表面,在300°C下烧结1小时+500°C下2小时+650°C下1小时+1000°C下30分钟,结果发现具有28mm悬伸的烧结零件保持完整,变形量极小。这些结果说明了SRSC-Cu涂层可以消除烧结过程中的零件变形。值得注意的是,零件表面的SRSC涂层可以通过喷砂来去除。另据报道,具有50mm悬伸的零件在烧结后也保持完整,没有下垂。 带有SRSC-Cu涂层的铜零件能够抵抗烧结变形 通过对涂层生坯进行不同温度的热处理,研究人员能够更好的理解无支撑烧结的机理。根据他们的发现,当在300°C下处理1小时+500°C处理2小时时,涂层与零件表面形成牢固的冶金结合,并避免下垂。同时,多级烧结有助于增加烧结颈结合的体积,为其自身提供强度。当涂层零件被加热到600°C时,涂层中的化学反应会使其转变为多孔网络,粘附在零件表面。相关研究报道了有30°、45°和60°角悬垂特征的零件实验结果,均成功抵抗了变形。 研究人员还研究了316L不锈钢零件的无支撑烧结。为不锈钢开发的SRSC钢涂层应用于生坯表面,并进行烧结。结果显示,不锈钢零件在过程中也未出现抵抗变形的能力。在烧结的初始阶段,SRSC成分冶金结合到零件表面,并提供必要的强度,以防止在重力作用下下垂。与SRSC Cu涂层类似,SRSC钢涂层在烧结时会发生化学反应,反应产物与零件粘附较弱,经过清洗和喷砂处理后,没有先前涂层应用的痕迹。 具有SRSC-Steel涂层的不锈钢表现出抵抗烧结变形的能力 上图:在多倾斜角度下抵抗变形;下图:涂层可以诱导可控量的变形 在形状保持涂层的开发过程中,发现某些涂层在烧结时会引起正变形,使零件产生抵抗重力移动并抵消零件下垂。通过优化的涂层配方,研究人员能够调整零件的变形程度。研究展示了形状诱导涂层可以在烧结过程中为铜生坯部件增加新的尺寸,研究人员将这种有趣的新现象描述为“粘结金属4D打印”,因为3D打印的绿色零件在烧结过程中通过外部涂层转化为新形状,并能扩展来制造自组装金属结构 总的来说,这项发明对于粘结剂喷射金属3D打印具有重要的意义,在零件生坯具有能够支持自动化清粉处理的强度前提下,变形是影响该技术落地应用的另一重大影响因素。该问题的解决,将进一步增加3D打印对于零件设计的自由度,并为粘结剂喷射金属3D打印批量化应用带来机遇。 相关专利推荐:US20220226892A1相关论文推荐:Support-free sintering of 3D printed binder jet copper and stainless steel parts’, pages. 1494–1505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.粘结剂喷射金属3D打印│知名汽车品牌均在挖掘其应用潜力 2.干货分享:陶瓷3D打印之粘结剂喷射技术的成形材料、优势与挑战 3.最新突破:粘结剂喷射完成攻克钛、铜、铝3D打印制造 4.航发零配件供应商将粘结剂喷射金属3D打印纳入生产体系
  • 开辟传统SLM难以解决的新赛道——特种金属3D打印

    开辟传统SLM难以解决的新赛道——特种金属3D打印

    传统基于激光的SLM 3D打印技术已经可以打印非常广泛的材料,但仍有一些工业常用材料被SLM工艺如面临大敌,如高反射的铜、易产生缺陷的碳化钨基硬质合金以及其他具有极高熔点的难熔合金等。这些材料的工业用户实际上也渴望能够借助3D打印实现更高的产品性能及其他制造优势。本期内容,3D打印技术参考将对以上材料为何采用传统的金属3D打印技术难以生产进行补充解释,并对替代解决方案的潜在优势进行分析,后者能够专门弥补SLM技术的不足。 采用非SLM工艺3D打印的金属与陶瓷产品 纯铜 纯铜具有较大的发展潜力和应用前景,但随着应用端对复杂结构零部件的需求增多,传统制备纯铜部件的工艺已无法满足全部需求。3D打印制造金属材料最典型的工艺就是SLM和EBM技术,但实际上均存在不足,主要原因在于它的高反射、高导电、及高导热。 首先,纯铜属于高反射金属,传统的SLM打印机难以实现生产,这一点已经被行业内外所接受。作为替代解决方案,采用短波长的绿/蓝激光打印实际上也存在问题,那就是成本过高,而且这两种激光并不普及。EBM由于使用的是电子束为热源,不会受到SLM激光高反射因素的影响,因此稍具优势。但因铜具有高导电率,EBM打印过程会很短;又因铜的高导热率,会导致打印的模型尺寸精度和力学性能各方面的可控性较差,因此打印的铜零件表面质量不佳,这又给铜感应线圈等应用的后处理带来不便。 很显然,这两种常被使用的3D打印工艺面对工业纯铜应用均存在很明显的制造不足,这也导致纯铜的3D打印应用并未释放潜力。因此本领域内的企业希望结合3D打印和传统粉末冶金技术,实现纯铜零件控形、控性制造,如借助光固化技术3D打印纯铜浆料以及借助挤出3D打印纯铜粒料以进行塑坯,之后通过成熟的粉末冶金工艺使之实现金属化的解决方案。 升华三维UPS-250打印的纯铜换热器 基于以上方法,纯铜3D打印不需要高能激光束,巧妙避开了纯铜打印过程中的高导热、高反射问题,通过先打印生坯,然后再经过脱脂、烧结,得到纯铜零件。  升华三维制备的纯铜结构件 对于该方案,想要获得高致密度或高导电导热纯铜制件,其纯铜打印材料配方和脱脂烧结的工艺要求也非常高。3D打印技术参考注意到,国内升华三维开发的纯铜颗粒料UPGM-CU在保持了原料高纯净度的同时还具有更易实现致密化的特性,能满足不同铜零件的打印需求。该公司利用自主研发的3D打印设备,可加工纯铜及其合金材料,已帮助用户实现热交换器、散热器和电感应器的产品开发。 硬质合金 硬质合金是一种复合材料,通常包括难熔金属碳化物(钛、钼、钨、钽、铌等的碳化物)和粘结金属(镍、钼、钨、钴等)。硬质合金具备优良的力学性能,有良好的耐磨性能、抗氧化性以及热稳定性。可用于制造切削刀具、凿岩工具、采矿工具、钻孔工具、量具、易损件、金属磨削工具、气缸套、精密轴承、喷嘴等,被誉为“工业的牙齿”。 硬质合金传统制造完全依赖模具,对硬质合金制造成本造成很大影响;另外,如复杂形状、多功能/变化功能复合结构、梯度结构等硬质合金也无法采用常规方法制备,严重限制了硬质合金制品的结构设计空间、材料优势发挥和应用领域的拓展。 传统硬质合金结构件(来自网络) 采用激光粉末床3D打印技术制造硬质合金已经能够成功制备接近理论密度、力学性能良好的硬质合金构件,但也存在许多的问题:如该技术往往需要后续处理,如元素熔渗提高综合性能、易产生裂纹孔洞缺陷;打印过程中重复加热冷却过程会形成独有的微观组织,影响零件性能,需要通过热等静压和热处理等后处理手段达到性能,但会带来额外的时间和成本,阻碍了3D打印硬质合金的发展进程。 与SLM技术相比,基于烧结的技术线路制备硬质合金构件一般不存在明显的裂纹和孔洞缺陷,组织整体分布均匀,力学性能优良,不过表面粗糙度有待加强。升华三维开发出了适配于挤出工艺的3D打印硬质合金材料及打印、后处理解决方案。以所开发的碳化钨UPGM-YG10为例,它是一种粒径在8-14目的近球形颗粒金属-陶瓷复合材料,首先3D打印出具有一定密度和强度的生坯,再经过专用的脱脂烧结和后处理工艺,从而获得最终致密和性能优异的结构件。 升华三维硬质合金打印材料 3D打印的硬质合金样品(来自:升华三维) 在硬质合金的3D打印制造过程中,升华三维利用了低温成型、高温成性的规律,很好的解决了硬质合金3D打印制备过程中极易出现的变形、裂纹、孔洞等问题,从而确保了产品性能一致性,为硬质合金高性能复杂结构制造提供有效解决方案。研究发现,通过其PEP工艺制备的硬质合金构件其致密度、均匀性、力学性能均能达到甚至超过传统粉末冶金工艺,有望为硬质合金广泛应用打开新窗口。 难熔金属 难熔金属材料具有高熔点及特有性能,一直以来作为高新材料加以发展。这类材料由于熔点高、高温强度高,给冶炼加工也带来很大困难,具有复杂结构的难熔金属部件更是难以制造。即便是基于激光的3D打印,由于温度梯度的存在,也易导致残余应力并引起开裂。以钨为例,使用3D打印多用来制造格栅结构,其他类型的应用尤其是涉及到尺寸较大的块体结构,此时采用激光3D打印则存在困难。   激光3D打印的钨易开裂 基于烧结的技术为难熔金属提供了一种新的3D打印解决方案。升华自主研发了UPGM-93WNIFE钨合金颗粒料,并掌握了难熔金属间接3D打印在打印装备及核心器件、成形材料、工艺及软件等关键技术,通过其开发的PEP技术生产的钨合金部件完全可直接使用,并且能实现更快的生产与打样。该技术为解决钨合金机械加工难、复杂结构生产和减重设计提供一种新的3D打印解决方案。 升华三维钨合金烧结样品 END 总的来说,基于烧结的挤出PEP工艺有别于传统的SLM金属3D打印技术,其结合了3D打印和粉末冶金的双重优点,能够很好的弥足其他工艺的制造不足。实际上,本文介绍的难成形材料只是该技术所擅长的材料之一,其他如高温合金、不锈钢等也是该技术常规的可成形材料。 采用3D打印与脱脂烧结分开的工艺模式,传统产业的用户还可以利用原有的脱脂烧结设备,可极大减少投入成本,并充分利用3D打印的优势。 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.影响陶瓷增材制造工业化推进的最大障碍及挑战 2.为特殊金属和特种陶瓷开辟一种可行的3D打印解决方案 3.报名 | Formnext深圳增材制造展,超300企业+1.5万名观众+80场论坛 4.2023 TCT亚洲3D打印展预约全面启动,看透技术、材料、应用与市场现状
  • 影响陶瓷增材制造工业化推进的最大障碍及挑战

    影响陶瓷增材制造工业化推进的最大障碍及挑战

    陶瓷增材制造技术具有材料利用率高、生产周期短、成型精度高、表面质量好等优点,可实现形状复杂的单件、小批量陶瓷零件的定制化生产。然而,由于陶瓷的固有特性和增材制造工艺的特点,成型件存在气孔、裂纹等典型成型缺陷。 造成陶瓷增材制造工业应用滞后的主要原因是成形缺陷过多和成形质量差。其中,裂纹缺陷严重影响陶瓷件的力学性能,是该技术向工业实用化推进的最大障碍。目前,现有的陶瓷增材制造裂纹缺陷研究主要集中在实验方法的裂纹形貌和抑制上。根据是否需要进行后处理,陶瓷增材制造技术可分为间接陶瓷增材制造和直接陶瓷增材制造。 对于间接成形方法,裂纹缺陷主要是在后续的高温脱脂和烧结过程中产生的。在高温脱脂过程中,生坯发生剧烈的体积收缩,进而在烧结件表面或内部产生裂纹缺陷。对于直接成形方法,在陶瓷粉末与高能量密度激光束的强相互作用下,陶瓷粉末在极短时间内经历高温熔化和冷却凝固过程,由此产生的高温梯度和冷却速率导致复杂的相变和微观结构变化。此外,这个过程不可避免的会产生热应力、收缩应力和内应力。在这些应力的耦合作用下形成不均匀的应力场,容易在样品表面或内部产生不同的微观和宏观裂纹缺陷。 1. 间接陶瓷增材制造裂纹的形态特征 根据裂纹形成阶段,间接陶瓷增材制造中的裂纹缺陷分为成型裂纹和烧结裂纹。成型裂纹主要是由于生坯成型阶段收缩应力超过聚合物结合强度造成的,形貌表现为水平和十字形裂纹,尺寸为纳米到微米量级。烧结裂纹出现在高温热处理阶段,裂缝开口大,方向性不明显,横向、纵向和斜向裂纹在烧结件表面交联分布,严重影响陶瓷件的力学性能。 间接陶瓷增材制造中的裂纹:(a) 形成裂纹;(b) 烧结裂纹 间接陶瓷增材制造烧结前后对比 根据裂纹的形态特征,间接陶瓷增材制造裂纹缺陷可分为微裂纹和宏观裂纹。微裂纹主要分布在晶界或孔隙周围,形貌表现为晶界和孔隙裂纹,晶界裂纹以沿晶开裂为主。另外,在裂纹扩展的作用下,裂纹扩展过程中可能发生能量、一定角度的偏转、分叉或与其他微裂纹桥接。在过大的裂纹扩展能作用下,晶粒被部分微裂纹直接穿透,形成穿晶裂纹。孔隙裂纹起源于孔隙周围较大的应力集中,在孔隙周围无序分布。 2. 直接陶瓷增材制造裂纹的形态特征 根据裂纹扩展方向,宏观裂纹可分为横向裂纹和纵向裂纹。粉末床式直接陶瓷增材制造中的裂纹主要起源于沉积层与未熔化粉末的交汇处,并延伸至沉积层的中心区域,形态以横向和纵向裂纹为主,局部有少量斜向裂纹。横向裂纹垂直于激光扫描方向,纵向裂纹平行于激光扫描方向,横向和纵向裂纹交联并继续扩展形成斜向裂纹。 直接陶瓷增材制造中的裂纹:(a-c)微裂纹;(d-e) 宏观裂缝 采用激光直接制造的三元共晶陶瓷 在多通道单层沉积实验中,相邻扫描线相交处容易出现纵向长裂纹。送粉式直接陶瓷增材制造的宏观裂纹主要集中在熔覆部位的两侧和中间区域。纵向裂纹主要起源于沉积层与基体的交界处,并沿沉积方向扩展。横向裂纹起源于沉积物两侧区域的边缘,并沿激光扫描方向传播,集中在沉积物高度中部以下的区域。中间裂隙短而密,集中在沉积部位的中部区域,呈以主裂隙为主的纵向裂隙。熔覆部位两侧裂纹数量较少,裂纹扩展深度大,主要包括纵裂纹和横裂纹。 3. 陶瓷增材制造工业化应用面临的挑战 目前的陶瓷技术已经取得了一些突破和进步。然而,大尺寸无裂纹陶瓷零件的制备和工业化应用仍面临诸多挑战,主要集中在以下几个方面: (1)目前建立的开裂判据主要是基于残余应力的经验模型,可以在一定程度上反映热物理参数、激光功率密度、最大成型尺寸对裂纹萌生的影响,但仍存在一定的局限性。从能量的角度为多组分材料和不同的技术建立一个通用的开裂准则是一个巨大的挑战。需要综合考虑微观晶界界面能、晶内原子键合能和孔隙表面自由能,建立统一的开裂判据。 (2)陶瓷增材制造过程中裂纹的时空演化过程难以通过实验和理论方法获得和确定,如何利用多尺度数值模拟方法(如晶体塑性模型有限元法、相场法、边界元法等)准确模拟多物理场耦合下陶瓷增材制造工艺的裂纹萌生位置和扩展路径面临挑战。 光固化3D打印制造的陶瓷 (3)在直接陶瓷增材制造工艺中无法避免因温度梯度过大而导致的热应力。以往的研究多采用高温预热或超声振动等单场辅助方法来降低成形热应力,抑制裂纹的萌生和扩展,具有一定的局限性。多能场耦合辅助沉积技术的发展,如辅助预热场、超声振动、压力场等能量场的耦合,可为大尺寸陶瓷件制备提供更好的裂纹抑制效果。 (4)过程监控与人工智能的结合,利用X射线CT扫描、激光红外热成像等缺陷监测技术,可以原位、无损、直观地动态跟踪陶瓷增材制造沉积过程中裂纹缺陷的特征和演化过程,并进行定量统计分析。此外,利用机器学习和数字孪生等人工智能技术,对陶瓷增材制造中监测到的成形缺陷进行特征提取,建立裂纹缺陷预测的多维特征数据库。此外,利用多传感器和多信号融合技术,执行裂纹缺陷的主动反馈机制,动态优化工艺参数或材料成分,从而实现裂纹的动态抑制。 END 陶瓷增材制造技术已成为制造先进陶瓷的主要途径,但裂纹缺陷已成为限制其应用的主要障碍,也成为该技术最重要的研究方向和需要解决的关键问题。本文内容主要阐述了陶瓷增材制造裂纹的主要形态特征,但陶瓷的间接与直接增材制造裂纹的形成机制存在显著差异,探究裂纹形成机理有助于揭示裂纹的起源和扩展规律,是制备无裂纹陶瓷结构件的关键。  推荐文献:南华大学刘志文副教授《Advances in crack formation mechanism and inhibition strategy for ceramic additive manufacturing》发表于Journal of the European Ceramic Society注:本文内容由3D打印技术参考整理编辑,转载请联系授权。 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.工艺总结:直接与间接陶瓷3D打印工艺种类及特点 2.瑞士高校开发出复杂陶瓷混合增材制造工艺 3.江南大学重磅研究:3D打印无支撑、多尺度、大跨度复杂结构陶瓷 4.2300万!燕山大学陶瓷增材制造课题获科技部国家重点研发计划支持
  • 干货分享:FDM 3D打印纤维增强复合材料的进一步发展

    干货分享:FDM 3D打印纤维增强复合材料的进一步发展

    熔融挤出工艺(FDM)具有打印灵活、低成本、操作简单、材料浪费少和环境友好等特点,在商业上具有广阔的发展前景。材料是促进FDM 3D打印机发展的关键,目前常用于FDM打印机上的聚合物有PLA、ABS、PA、PP、PCL、PEEK等,但是该类材料存在的共性问题就是打印制件机械强度较差,限制了其在工程结构件方面的应用。为了提升FDM打印部件的机械性能并满足承重要求,纤维增强聚合物复合材料被越来越多地引入到FDM加工中,这在工业领域引起了广泛关注。  图1 FDM工艺打印的纤维增强复合材料的应用 研究人员发现,添加单一类型的短纤维或连续纤维往往会增加复合材料的某些机械性能,但同时会降低其他机械行为。因此,不能只通过使用一种纤维来达到复合材料的性能平衡。为了克服上述缺点和限制,多种纤维混合和多种混合形式(下文统称混合纤维)可以减少短纤维和连续纤维的弱点,可全面提升制件机械性能且可自由设计制件其它性能,该项工艺受到研究人员的关注。 2023年4月,中南大学的研究团队在《Composites Communications》杂志上发表题为“Advances in hybrid fibers reinforced polymer-based composites prepared by FDM: A review on mechanical properties and prospects”的综述,该文旨在关注目前通过FDM技术制备的3D打印混合纤维增强聚合物(FRP)复合材料的研究。介绍了混合纤维增强复合材料的设计原则(图2)、混合材料类型及常见材料(表1)、打印方法及工艺(图3)。混合纤维增强复合材料打印方法主要分为两类:预浸法(预混丝材)和原位浸渍法(图3)。文章充分探讨了三种不同混合种类下打印的混合复合材料的机械性能,包括拉伸、弯曲、层间剪切强度(ILSS)和准静态压痕(QSI)行为,研究了变形和失效行为,最后讨论了3D打印混合纤维增强复合材料的局限性,并期待混合复合材料的3D打印性能得到改善。    图2 材料和结构层面下的3D打印混合纤维增强复合材料的设计 表1 用于FDM 3D打印混合复合材料的混合类型和材料  图3 用于纤维增强复合材料3D打印的主要FDM工艺示意图 (a-b)预浸法;(c-f)原位浸渍法 纤维增强方式 按照混合材料方式的不同,将混合纤维复合材料分为: 短-短纤维增强复合材料,即采用两种短纤维与聚合物基体形成预浸丝材; 连续-短纤维增强复合材料,即采用一种含连续纤维和短纤维增强的预浸丝材(单喷头打印),或采用长纤(预浸法或原位浸润法制备)和预浸了短纤的两束复合丝材一起使用(双喷头打印); 连续-连续纤维增强复合材料,即采用两种丝材增强聚合物基体。 为便于下文的理解,此处需要特别指出的是连续纤维的加入可以通过两种不同的方法来实现: 第一种方法是使用预先浸渍的连续纤维丝,这些纤维丝已经嵌入热塑性基质,可以立即挤出;第二种方法是将打印头中的连续纤维与周围的热塑性基质合并,然后将其沉积在底板上。 这两种方法都有商用的3D打印系统和相应的丝材,过程示意图可见图4。在大多数系统中,都使用双挤出头,这既可应用连续的纤维增强,也可挤压纯热塑性材料。 图4 在挤出过程中引入连续纤维的方法:(a)带有预先浸渍的纤维长丝;(b) 在打印头上浸渍纤维 1. 短-短纤维增强复合材料 对于预浸法短-短纤增强复合材料,一个喷头即可完成打印,打印路径是连续的,不需要切割装置,不存在换层过程中的切割。 以基于ABS的混合短碳纤维和凯夫拉纤维填充的复合材料具有不同栅格方向和构建方向的力学性能及形态结构为例,短碳纤维和短凯芙拉纤维的加入增加了ABS材料的抗弯性、延展性及能量吸收能力。具有两种短混合纤维增强的复合材料比未增强和单纤维增强的材料相比具有更好的机械性能,但需要注意到的是,短纤维在工程结构应用中的刚度和强度仍然有限。 短单纤维增强丝材(来自Raise3D,左图为传统填充,右侧为内部填充短纤,外壳为聚合物,可减少喷头磨损) 2. 连续-短纤维增强复合材料 对于预浸法连续-短纤增强复合材料,若是采用含连续纤维和短纤维增强的单丝打印,则只需要一个喷头即可完成打印过程,FDM设备不需要切割装置。但是若是采用一个喷头挤出含有短纤的聚合物预浸丝材,另外一个喷头挤出含有长纤维的聚合物丝材或者单纯的长纤丝材(含有短纤的聚合物丝材填充边缘,长纤丝材填充内部),此时打印下一层的时候就需要两个喷头交替打印,(该FDM设备需要配备切割装置)需要切割。 相对于短-短纤维增强复合材料,连续纤维增强短纤维增强复合材料强度更高,后者是使用长纤增强已经混合了短纤维丝材的一种方式,其拥有更多的短纤维层-短纤维层、短纤维层-连续纤维层界面,具有更好的界面强度,因此具有更高的拉伸性能。影响此类增强复合材料强度的主要因素是纤维材料本身性能、打印参数、界面结合能力,其中界面结合能力是关键,为改善层间粘结性能,通常通过热处理降低界面间孔隙率。  长纤维增强方式,若基质丝材中添加了短纤,则为长纤增强复合基质材料 3. 连续-连续纤维增强复合材料 连续-连续纤维增强复合材料是在打印过程中添加两种纤维增强材料,填充的方式有三种:(a)层间混合,不同纤维材料的交替层;(b)层内混合,纤维材料在每层上形成规则或不规则混合物;(c)纤维内混合,是将两束不同的纤维预先组合成一束,在进行原位打印。   连续/连续纤维增强复合材料结构的示意图(a)层间混合结构,(b)层内混合结构,(c)纤维内混合结构  层内混合制备混合FRP复合材料示意图及图片 3D打印制造的局限性1)打印工艺的局限性。到目前为止,有两种FDM打印技术来制造混合纤维复合材料。然而,通过预浸法和原位打印法制备的复合材料都显示出局限性。对于打印含有长纤预浸的丝材或直接填充长纤,每层需要多次切割纤维且更换纤维需要时间,这导致制造效率低下。对于原位浸渍法,纤维的不完全浸渍使得混合纤维和基体之间的粘合行为不佳。浸渍性能差的原因是:(1)熔融热塑性塑料的粘度高,浸渍时间极短,打印过程中缺乏压力;(2)由于混合干纤维束的浸渍困难,基体分布不均匀和浸渍不良,可能导致混合纤维和聚合物在逐层打印过程中出现孔隙。 2)材料选择的局限性。在目前的研究中,用于FDM打印的复合材料的混合材料选择很少,主要由短纤维和连续纤维组成,包括碳纤维、凯夫拉纤维和玻璃纤维。尽管这些混合纤维与那些原始或单一纤维填充的材料相比,显示出协同增强的效果,但在工业上的应用仍然有限。 3)界面结合处机械性能弱。有关FDM打印的的混合复合材料的一个重要问题是在界面结合处获得的机械性能较弱。然而,尽管通过调整打印参数和制件进行后处理可改善该问题,但最终的结合强度值还是低于基础材料。造成界面结合处机械性能弱的原因是:(1)固体纤维和液体树脂本身不相溶,分子间扩散降低,得到的界面不连续、突兀,降低了机械性能;(2)在FDM打印过程中压力较小,导致制造的复合材料出现一定的空隙,造成材料断裂后出现明显的分层和脱粘。 未来挑战1)提高浸渍度,增强机械性能。通过多次原位浸渍工艺和挤出喷嘴的压力装置设计,提高浸渍度,可以提高3D打印玻璃钢复合材料的机械性能。树脂的浓度对浸渍纤维束的质量有很大的影响,增加浸渍树脂的浓度可以减少浸渍纤维束中的空气空隙数量,从而使纤维和基体之间有更好的界面。对于预浸料挤出方法,涉及两个以上预浸料纤维挤出头的组合方法可以节省生产时间和成本。另外,可以用混合纤维和多基体树脂来制造复合材料,以增强纤维和基质之间的界面。因为不同的基体树脂所拥有的不同性能可以改善材料之间的扩散和接触。 2)增加其他功能特性。3D打印混合复合材料的材料选择不仅是为了提高机械强度,还需要关注其它功能特性,如用于自我检测的导电性、用于防火的疏水性、用于缓冲的多孔性和用于环保的可降解性等。比如,在打印复合材料结构中加入更多的光导纤维可用来监测健康状态或实现健康自我监测。 3)模块化、功能化、承重化。拓宽3D打印混合复合材料应用的另一个未来挑战是制造具有模块化、功能和承重性的产品。混合复合材料的最大优势之一是可以同时使用多种材料来制造一个物体,这对于制造由不同部分组成的控制部件来说是非常理想的。此外,轻质结构也可以应用于打印混合纤维填充的复合材料,以满足更多的承重要求。 4)纤维表面改性及设计界面几何形状增加界面结合力。预浸料纤维的表面改性可能会增强层与层之间的粘合力,并进一步增加纤维和基体之间的界面强度。此外,还可以正确设计界面几何形状使其能实现机械互锁,增加界面阻力,增加界面结合力。 5)改善界面梯度。在不同材料之间(纤维和基体之间)形成有连续的梯度的界面,而不是突兀的界面,所制造的零件往往比有离散梯度的零件具有更好的机械性能和更好的粘合强度。 除以上挑战外,纤维增强复合材料对3D打印喷嘴的要求更高。纤维增强复合材料在挤出3D打印过程中,标准的黄铜喷嘴很容易被纤维磨损。3D打印技术参考注意到,当前商业的打印机通常采用专用喷嘴来打印纤维增强复合材料。以Raise3D E2CF为例,其配备了更坚硬的碳化硅喷嘴,以解决复合材料磨损喷嘴的问题。 Raise3D碳纤维打印的高温水管道泵 其他可打印纤维增强复合材料的国内品牌还有一迈智能、陕西聚高、斐帛科技以及远铸智能等。这些公司在短纤增强和长纤增强技术商业化方面实现了不同的成绩。 END FDM打印过程中混合不同类型纤维可以说是复合材料科学和智能制造技术发展的伟大成就之一。因此,具有优异综合性能的混合纤维增强复合材料在未来聚合物复合材料的结构和功能应用中具有巨大的潜力。最近,研究界进行了许多研究,以开发不同类型的混合纤维用于聚合物复合材料。尽管研究人员一直致力于开发用于各种用途的混合纤维增强3D打印聚合物复合材料,但它仍处于在实际产品上实现的初级阶段,需要更多研究者加入到该项研究中。 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: 1.5款国内已商业化的纤维复合材料FDM 3D打印机 2.五千余字国外测评:中国碳纤维3D打印机,性价比高,可批量生产 3.碳纤维颗粒3D打印 | 一迈联合雷孚斯测试染色碳纤维母粒,颗粒打印进入多材料兼容阶段 4.衍生式设计+纤维增强3D打印对汽车零部件进行轻量化设计制造
  • 3D打印 | 赛峰集团推出新型航空发动机热交换器HIPEX

    3D打印 | 赛峰集团推出新型航空发动机热交换器HIPEX

    3D打印技术参考注意到,赛峰航天推进器公司在巴黎航展上展示了一款被称为HIPEX的热交换器,它是其基于革命性的空气动力学设计的新型高性能热交换器。由于其弯曲或可调节的形状,与当前型号相比,其空气动力阻力减半,同时提供相同的热性能。需要指出的是,该热交换器采用金属3D打印制造。 飞机发动机的大部分冷却是由位于发动机和机舱之间的空气-油热交换器提供的,热交换器可以冷却运行中发动机的机油,从而尽可能优化发动机的容量。由于目前的设计方式,热交换器很难集成到发动机中,并且会在气流中产生阻力,从而影响发动机的燃油消耗。因此,新型设计的热交换器必须设计成适合非常小的空间,还必须响应非常严格的机械要求(振动、冲击、叶片脱落等)。 凭借其在发动机油系统设计方面的经验,并在创新合作伙伴的支持下,赛峰航天推进器公司开发了单块交换器,该交换器结构紧凑、更具空气动力学性能且更易于集成到发动机中。基于优化设计和金属3D打印技术,新的热交换器可适用于当前或未来的所有类型的发动机。 金属3D打印的新型高性能热交换器 新的热交换器在测试台及发动机的实际测试中,均展示了强大的性能,甚至已集成到Leap发动机中以进行进一步测试。值得注意的是,这是赛峰航天推进器公司系列中的全新产品。  该公司总裁兼首席执行官表示,由于其完全创新的形状,新型热交换器将在某些发动机上节省高达1%的燃油消耗,碳排放和成本控制均可得显著改善。具体的说,该产品可以为长途飞机减少减少4000吨二氧化碳排放,并在飞机的使用寿命内减少超过100万美元的成本。 法国总统参观LEAP发动机 为航空发动机设计更为高效的热交换器因3D打印技术的成熟而变得可能。实际上,赛峰并不是唯一一家借助3D打印改进热交换器结构的航空发动机企业,根据3D打印技术参考此前的介绍,通用航空在知名的GE9X发动机上也使用了3D打印的热交换器。 GE9X上的3D打印热交换器 GE9X发动机上有1个3D打印的热交换器,使用粉末床激光熔融工艺和铝合金材料。3D打印技术将原先热交换器需要由焊接组成的163个零件优化成1个整体构件,具有优化的通道和充分利用3D打印设计自由度开发的复杂内部几何形状,借助3D打印一体成形,使重量减轻40%,生产成本减少25%,同时大大提高了热交换效率,并且提高了热交换器的使用寿命。 GE赞助的3D打印热交换器挑战赛入围作品 热交换器做为一种热量传递设备,广泛用于航空航天、汽车、电力等诸多领域,通用公司还资助过相关的大学生挑战赛。传统热交换器在优化方面已经做了大量工作,但在设计过程中受到几何造型、材料和制造工艺的限制,通常整个组件是由管道或金属板构成,必须考虑焊接、钎焊或螺栓连接等连接技术。 增材制造作为一种先进的制造技术,基于计算机辅助设计的三维模型,遵循逐层制造过程,能够制造非常复杂设计的热交换器。增材制造突破了热交换器的外形设计,由于不需要考虑传统的进出口与换热组件的连接工艺,异型进出口和应用全新设计理念的换热组件随之出现。 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: 1.2023 Formnext深圳增材制造展开启报名 2.2023 TCT亚洲3D打印展预约全面启动 3.90万欧元3D打印热交换器订单! 4.中国汽车热交换器市场与3D打印制造潜力
  • 全3D打印制造 | 深蓝航天可重复使用发动机数十次试车成功

    全3D打印制造 | 深蓝航天可重复使用发动机数十次试车成功

    3D打印技术参考注意到,深蓝航天于近三个月对自主研制的可重复使用发动机“雷霆-R1”进行了数次整机(同一台)全系统试车以及数十次不同工况的启动测试和点火测试,试验均取得取得圆满成功,凸显了“雷霆-R1”发动机可重复使用的优越性能和稳定性。 值得注意的是,“雷霆-R1”发动机的推力室、燃气发生器、涡轮泵、大直径导管等发动机关键组件的生产制造均采用3D打印增材制造技术,极大程度降低了发动机零组件数量、有效控制生产过程人为因素的影响,缩短了生产周期。在深蓝航天官网,3D打印技术参考注意到,深蓝航天将“雷霆-R1”描述为一款全3D打印制造的火箭发动机。其中,发动机零组件数量的减少,意味着该公司进行了大量的零件整合,借助3D打印一体化制造的优势,实现了部件的一次性整体制造。整体化制造,不仅减少原有部件的制造环节,还将提高部件的可靠度以及寿命。  深蓝航天“雷霆-R1”相关信息(来自深蓝航天) 据深蓝航天介绍,“雷霆-R1”可重复使用发动机是国内首个开式循环液氧煤油针栓发动机,具备30%~110%的推力调节能力,遵循“动力系统冗余、工业化低成本制造”的原则,采用“9+1”模式即火箭一子级并联9台基本型发动机,二子级安装1台真空型发动机的方式,将火箭的有效载荷送入预定轨道,同时实现一子级垂直回收。在总装布局上,新版本“雷霆-R1”发动机采用“泵后摆”方式,在保证摆动角度和灵活性方面大幅度降低了发动机摇摆力矩、显著缩小了包络尺寸,布局更加紧凑。主要零部件包括推力室、涡轮泵、阀门等均为自主研发。  据3D打印技术参考了解,深蓝航天相关发动机3D打印制造由公司自主完成,该公司与国内知名的金属3D打印制造商均有合作,但其并未透露制造该发动机所使用的设备品牌。对于全尺寸的火箭发动机燃烧室,其尺寸可达米级,此次试车的成功,证明了国内金属3D打印制造水平能够满足航天发动机严苛的运行条件,尤其是面向该领域大尺寸的制造场景,质量水平满足要求。相信不久的未来,我们可以看到深蓝航天可以像国外其他知名航天公司一样使用金属3D打印的发动机实现商业载荷的发射。 深蓝航天火箭发射于回收示意图 通过大胆使用新工艺、采用新技术,深蓝航天立足自身特点,建立了液体火箭发动机的批量快速生产能力,并通过持续测试反哺设计和优化改进,实现了快速迭代。建立高可靠、低成本、可重复使用液氧煤油发动机的设计、制造、测试全流程能力,有力支撑运载火箭的高频次、低成本的规模性商业化,是深蓝航天为之不懈奋斗的目标。 图片:深蓝航天可重复使用发动机“雷霆-R1”整机试车实况 “雷霆-R1”发动机本轮及后续系列化的测试,将为动力系统试车试验积累大量数据,也将为后续“星云-1”火箭一子级高空垂直回收飞行试验、入轨+回收的首飞奠定坚实的基础。后续该试车台位将持续进行发动机的常态化试车考核,确保“星云-1”火箭一子级垂直回收试验的顺利实施。  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.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 2.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 3.15%部件3D打印制造 | 美客运高超声速发动机完成关键测试,接近首飞 4.深蓝航天使用华曙3D打印设备实现火箭发动机大尺寸喷管一体化快速制造
  • 华曙高科增材制造研发制造总部项目正式启动

    华曙高科增材制造研发制造总部项目正式启动

    6月27日,在长沙湘江新区二季度重大项目集中开竣工仪式上,华曙高科创始人、董事长许小曙博士宣布,华曙高科研发总部及产业化应用中心和增材制造设备扩产建设项目(以下简称华曙高科增材制造研发制造总部项目)正式启动。 长沙市委副书记、湖南湘江新区(长沙高新区)党工委书记、岳麓区委书记谭勇,湖南湘江新区(长沙高新区)党工委副书记、管委会主任,岳麓区委副书记、区长何朝晖,湖南湘江新区(长沙高新区)党工委副书记、岳麓区委副书记周凡,湖南湘江新区(长沙高新区)党工委委员、管委会副主任罗社辉、郭力夫等,以及华曙高科相关负责人参加开工仪式,共同见证了这一重要时刻。 成立14年来,华曙高科一直秉承创新推动增材制造产业化的理念,瞄准产业化应用持续开展高质量自主创新,自研增材制造装备与材料销往全球30余个国家和地区,在航空航天、精准医疗、汽车产业、精密机械、精细化模具以及尖端教育科研和消费品等领域,均实现了广泛的应用。2017—2018年,华曙高科在行业内率先成立美国、欧洲全资子公司;2022年,在上海成立前沿创新研究中心,在湖南益阳成立新材料研发基地;2023年4月17日,华曙高科在上海证券交易所科创板首次公开发行A股上市。 作为承载华曙高科梦想的中心,华曙高科增材制造研发制造总部项目位于湘江新区许龙路以东、岳麓大道以北交叉路口地块,共计约122亩,总用地面积约8.2万平方米,总建筑面积约14万平方米,是华曙高科现有3D打印产业园建筑面积超6倍,一期投资约估6亿元,拟用于华曙高科研发总部及产业化应用中心和增材制造设备扩产建设,包括大型工业级3D打印装备产线中心、增材制造国际创新研究中心与新型研发实验室、工业级3D打印设备打印服务产线、研发调试车间、国际售后服务中心等,项目预计2024年竣工。 华曙高科研发总部及产业化应用中心和增材制造设备扩产建设项目效果图 许小曙博士表示:“华曙高科增材制造研发制造总部项目建成后,将推动华曙高科进一步深化面向世界前沿的科技创新,加快突破一批重大战略项目,突破现有产能瓶颈,争当制造业高质量发展排头兵,建立具备国际领先水平与规模的工业级3D打印创新与产业化高地,并在国际市场中充分展现中国自主创新科技品牌实力。” 未来,华曙高科将更加聚焦创新与产业化,加快增材制造研发制造总部基地建设,开拓更多增材制造应用场景,通过技术和产品创新,加速实现3D打印走向批量生产。 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: 1.一文概览:大众汽车集团布局了哪些3D打印技术和应用 2.超40位行业专家!2023增材制造产业年会详细议程及嘉宾阵容 3.工艺总结:直接与间接陶瓷3D打印工艺种类及特点 4.增材制造与设计迈向智能化过程中的关键挑战