3D打印技术参考-增材制造,聚焦专业-(第195页)    

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  • 南洋理工与华南理工综述:金属增材制造资质鉴定与认证

    南洋理工与华南理工综述:金属增材制造资质鉴定与认证

    南洋理工大学、华南理工大学与新加坡3D打印中心相关研究人员发表行业综述:金属增材制造资质鉴定与认证。一作陈泽为在读博士生,师从NTU周琨教授,该团队已经发表多篇增材制造高质量学术综述,行业综述还是首次。陈泽曾参与并指导全球范围内多个金属增材制造产业化、商业化、工艺与产品资质鉴定与认证项目。 金属增材制造在制造复杂几何形状、复杂型设计、性能理想的金属产品方面具有巨大的潜力, 已被逐步用于航空航天、汽车、医疗、能源和海事等领域。工艺和产品的资质鉴定与认证是确保各个行业成功采用金属增材制造和加速标准化进程的关键。该文章对金属增材制造的标准化现状和资质认证面临的挑战进行了全面的阐述,以期促进学术界和工业界对金属增材技术的产业化共识。资质鉴定一般指在开发或测试过程中对原型设计、材料和产品进行评估的过程,其对象可以是金属增材技术、机器、材料或是零部件,甚至是供应商。认证主要是为了满足认证机构或行业规范的要求而建立的,需要认证的对象可以是产品、零部件、体系,或者在产品研发阶段、生产过程、出厂终端进行材料/产品/零部件评估的过程。 该文首先介绍了金属增材制造过程中资质鉴定和认证的基本原理和过程,分别从现有产品增材制造和为了迎合增材制造而设计的新产品两个路线进行了阐述。资质鉴定和认证过程涉及到的各项典型活动按照各自产品类型的金属增材制造工艺路径进行了分步阐述。 文章第二章总结了国际和区域标准组织、行业协会、认证机构已经发布的标准、规范和指导,对涉及内容进行了高度概括。这些组织机构来自全球各行各业,如ASTM、ISO、NASA、SAE、AMS、 ASME等。相关标准和规范的适用性和应用范围的总结可以参考原文。 第三章是本文重点要讨论和提议的内容,阐述了当前金属增材产业化过程面临的挑战,尤其是资质鉴定和认证过程中遇到的问题,囊括了材料、工艺稳定性和可靠性,后处理,数据支持,标准和协议等方面技术难点。进而提出了两个框架来克服以上难点,首先是采用普世的质量管理体系增材制造工艺化,为制造生产提供最基本的生产质量体系保障,可以应付一般性能要求的产品需求。对于要求相对较高的专业和关键产品,应该采用更缜密的增材制造资质鉴定和认证体系,从技术评估与认证、设计、材料、打印过程、后处理、检验与测试六个方面进行了详细阐述。文章从各个方面涉及的内容与活动,可以参考的现有标准和规范,应具备的相关文件三个角度对行业进行了建议。 文章最后提出了数字化增材制造资质鉴定和认证过程的模型:作为未来制造业数字化转型中不可或缺的一部分,增材制造本身就是基于模型化的数据驱动制造过程。传统的数据处理是目前增材制造数字化的主要模式,随着新技术的涌入,智能制造、人工智能、机器学习、神经元网络系统、区块链、物联网等技术都可以和增材制造有很好的融合,其资质鉴定和认证过程自然也要相应的做出调整,认证过程会由过去的制造后测试转变为实时监测与检验,前瞻性预判材料-工艺-显微组织-性能关系。 该文总体上是对金属增材制造行业资质鉴定和认证理论上的探讨,旨在为学术和业界提供技术产业化方法论的指导,其中提到的一些认证过程中的关键技术挑战可以成为学术和业界研发的方向。注重效益和中短期投资回报周期的企业可以采用文中提出的质量管理体系和资质鉴定与认证框架,利用现有的标准和规范,生产制造除市场容易接受的产品,可以大大降低投资与质量风险。希望作者以后可以推出更多实例型研究,或是工艺产品资质鉴定与认证案例分析,尤其是成功案例,对新技术初创企业和学术界研发机构都是一种参考与激励。 文章链接: www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/17452759.2021.2018938 注:综述内容已上传QQ群(867355738)。欢迎转发 主编微信:2396747576;硕博千人交流群:867355738;网址: 延伸阅读: 1.增材制造用钛合金的种类、应用、粉末制备技术,及市场用量情况 2.增材制造——ASTM/ISO/SAE/国内现行标准有哪些 3.西门子能源:90台金属3D打印机、100种认证应用案例、400种零件进入批量生产 4.国外3D打印从业人员如何进行职业培训和资格认证
  • 增材制造用钛合金的种类、应用、粉末制备技术,及市场用量情况

    增材制造用钛合金的种类、应用、粉末制备技术,及市场用量情况

    钛合金具有比强度高,耐蚀性好,高温力学性能优良等特点,可满足航空航天高机动性、高可靠和长寿命零部件设计的需要,其应用水平已经成为衡量航空及航天器选材先进程度的重要标志,同时钛合金具有良好的生物相容性,弹性模量与人体骨骼接近,在医疗领域也是一种重要应用材料。虽然钛具有诸多优良特性,但其加工一直是一项难题,钛的低热传导率、加工硬化、低弹性模量等因素造成传统机加工手段制造钛合金构件难度较大,材料利用率低,周期长,成本高,而等静压、注射成形、放电等离子烧结等方法又难以克服氧含量和孔隙率高等瓶颈问题。 增材制造作为近净成形技术的一个新方向,大大减少了工序并缩短了制造周期,非常适用于复杂结构和定制化零件制造,而且材料利用率高,其技术优势与钛的应用领域需求具有天然契合点,同时增材制造能够规避钛的加工难题,钛的不利于传统机加工的诸如低热传导率特性反而有利于粉末激光成型,因此自金属增材制造技术兴起之后,钛合金被率先投入使用并迅速铺开,由此也带动了粉末材料的需求。当前全球增材制造用钛粉年用量在1000吨以上,在整个增材制造金属材料中仍然占据主要市场。 2014-2027年钛合金3D打印粉末总消耗量预测(来源:SmarTech) 增材制造用钛合金粉末制备 粉末材料作为金属增材制造的最主要基础原材料,是增材制造产业链中的重要组成部分。金属粉末特性对增材制造工艺稳定性、成形精密性和产品组织性能有关键影响。钛合金增材制造以钛合金粉末为原料,粉末粒度分布、纯净度、空心粉含量、流动性、松装密度等对成形件性能起着至关重要的作用。 不同增材制造工艺所适用粉末特性有所差异,但基本要求都是成分纯净、粒径分布窄,流动性好。基于上述要求,应用于增材制造的金属粉末多为球形粉末,制备工艺也以球形粉末制备技术为主。金属增材制造中常用铝基、铁基、铜基等材料大多采用坩埚熔炼气体雾化制备,但由于钛具有极强的化学活性,在高温状态下和绝大多数的单质和化合物发生反应,因此为保证钛合金粉末的纯净度和低含氧量不宜使用传统坩埚方式熔炼。当前球形钛粉制备技术集中于电极感应熔炼气体雾化(EIGA)、等离子旋转电极(PREP)、等离子火炬雾化(PA)和射频等离子球化(PS),几种方法均为无坩埚形式。 国内外主要增材制造钛粉供应商多以上述几种制备技术为基础,而且不同制备技术分别形成了代表性的设备和材料供应商,如德国ALD公司代表了EIGA设备的最先进水平,以PA技术为基础的AP&C几乎是高品质球形钛粉的代名词。几种钛粉制备方法在粉末特性、设备成本和生产效率方面各有优劣,但不可回避的一个问题就是细粒径粉末的制备成本。近几年铺粉用钛合金粉末市场价格已经大幅降低,但单价仍然明显高于其他增材制造粉末,一方面是由于钛本身材料价格高,作为高活性材料处理成本也高,另一方面和当前钛粉制备技术的细粉收得率和生产效率直接相关。虽然当前粉末成本并不是金属增材制造的最主要成本,钛的主要应用领域对价格也并不过分敏感,但在粉末需求不断增长的大背景下,降低成本是必然要求,因此开展钛粉制备技术开发和工艺优化具有重要意义。对球形钛粉制备而言,提高细粉收得率和相对连续工艺生产都是制备关键技术。 据3D打印技术参考了解,有研科技集团下属北京康普锡威科技有限公司(有研增材技术有限公司)为解决钛及钛合金粉末制备存在的熔炼与雾化技术问题,将高频感应熔炼技术与气雾化技术相结合,并采用紧耦合结构的雾化器结构设计制备微细球形钛及钛合金粉末,提高了细粉收得率,同时可实现密闭条件下的连续生产,进一步降低了钛合金粉末的生产成本。相关成果曾获中国有色金属工业科学技术一等奖。 增材制造用钛合金种类及应用 钛合金存在α和β两种同素异形体,一般在882℃发生α↔β的转变。通常来说,根据钛合金中α相和β相的含量组成可将钛合金分成α钛合金、β钛合金、α+β钛合金三类,我国分别以TA、TB、TC表示。α钛合金是由α相单项固溶体组成,组织形态比较稳定,始终以α相形式存在,因此具有良好的高温稳定性和可焊性,但是其室温强度和塑性较差。β钛合金晶体结构为体心立方(BCC),其变形能力优于密排六方(HCP)结构的α钛合金,具有较好的塑性和室温强度。α+β钛合金可以通过调整合金元素成分调控α和β的相对含量从而达到提升合金成形性和力学性能,但这都是以牺牲其焊接性能和抗蠕变性能为代价。 在增材制造领域中,目前α+β钛合金应用最多的是TC4,具有良好的耐蚀性、焊接性,可通过热处理调整组织及性能,在航空航天和医疗领域广泛使用,可在350℃以下长期使用;随着增材制造应用的不断拓展和轻量化要求的不断提高,越来越多航空航天零部件希望拥有更高的高温强度和稳定性部分替代密度较大的高温合金和不锈钢,同时又兼具良好可焊性的需求,α钛合金无疑是一个很好的选择,目前应用较为成熟的是TA15合金。TA15合金长时间(3000h)工作温度可达500℃,瞬时(不超过5min)可达800℃。450℃下工作时,寿命可达6000h。 >>>> 常用增材制造用钛合金粉末产品 表1增材制造用钛合金粉末化学成分表 表2增材制造用钛合金粉末特性(来源:康普锡威) >>>> 产品样例(TA15) ■应用场景TA15合金是一种高Al当量的近α型钛合金,具有良好的高温强度、稳定性、耐热性、耐腐蚀性及焊接性能等一系列优良的综合性能,用于制造飞机的风扇,压气机盘及叶片等工作温度较高,受力较复杂的重要结构件,是一种重要的飞机和发动机结构用钛合金材料。 ■力学性能: 表3退火态3D打印TA15力学性能(来源:康普锡威) END 钛合金在金属3D打印材料市场中一直处于领先地位,根据《Market Analysis Report》,其在2019年占全球收入的65.3%,这不仅取决于用量,也取决于价格。航空航天业采用3D打印制造钛合金原型成为促进增长的主要因素,而它在重量、强度和腐蚀性方面满足行业要求的能力使其能够保持可持续性的增长。 得益于应用市场的发力,钛合金粉末的价格在近年来快速下降,无论国产还是进口,价格基本在1300-1800元/公斤,并还有进一步下降的趋势和空间。得益于此,钛合金3D打印的应用领域也逐渐超出航空航天的应用范围,开始向汽车及大工业领域拓展, 国产钛合金3D打印粉末市场正在蓬勃发展。 注:本文内容来自3D打印技术参考。欢迎转发 主编微信:2396747576;硕博千人交流群:867355738;网址: 延伸阅读: 1.Ti-6242 | 一种用于关键任务应用的高性能3D打印钛合金 2.Science重磅:一种非常规的3D打印策略,创建超级钛合金结构 3.年消耗5.4吨钛合金,成功用于陆、海、空、太空的金属3D打印解决方案 4.材料–结构–性能一体化增材制造 | 顾冬冬教授发表南航首篇《Science》论文
  • 行业报告:分析30000个传统零件,洞悉3D打印如何影响制造业

    行业报告:分析30000个传统零件,洞悉3D打印如何影响制造业

    CASTOR是一家成立于2017年的以色列公司,其开发了一套工程软件解决方案,能够并行分析数千个零件,找出哪些零件适合于3D打印,哪些进行设计修改后可以进行打印,哪些只能传统加工,以及在采用3D打印进行零件制造时相比传统制造的盈亏平衡点在哪里。此举解决了制造商使用3D打印面临的最大困难——确定在何时何处使用该技术能够降低成本。 面对实际的制造需求,3D打印有时候并不总是最好的解决方案,在缺乏足够多的商业案例以供参考的情况下,制造商知道这项技术应该被采用,然而却不知道应该在何时、何处使用它。因为这些原因,该技术的应用发展依然缓慢。基于对30000个零件的分析,CASTOR得出了一份报告,重点分析了传统零部件的3D打印可行性。 3D打印对制造业意味着什么 由于全球疫情,几乎所有公司的的商业活动都受到了影响,迫使很多人花更多的时间在实验室改进产品设计和开发新的应用。近十年来,3D打印行业发展迅速,尤其是过去五年发生了质的变化,不仅仅体现在工艺的多样性和更多的市场总量,更为关键的是,用户开始致力于将该技术用于最终用途部件,而不仅仅是产品开发。 随着这一趋势的发展,甄别出适合于3D打印的部件已经成为研发、生产和供应链决策过程中的一个关键因素。对于复杂的几何形状、轻量化的结构以及需要通过焊接来组合零件降低装配成本的情况,3D打印能够为制造商带来实实在在的好处。此外,在全球面临供应链紧张的情况下,3D打印按需制造和分布式制造的灵活性避免了供应链的中断,轻量化、更低的材料使用量等也迎合了如今对降低碳排放的环境要求。因此带来的改变,对于大型制造企业而言无法忽视。 分析3万个传统零件,洞悉制造特点 CASTOR在2019-2021年间获得了3万个上传零件,在此基础上的分析将有极高的说服力。 >>>>10%的零件可在不改变设计的情况下经济、高效的打印一般来说,为传统制造而设计的部件并不适合3D打印。对上传样本的分析证明,有10%的随机零件无需任何更改即可打印,并会因此受益。随着增材设计(DfAM)知识在工程和设计领域的传播,这个数字会上升,同时它也代表了制造端对3D打印使用情况的转变。 另有30%的零件在进行设计更改后适合3D打印,但剩下的60%,要么无法打印,要么不能成为一个好的商业案例。 最初不符合打印条件的各种零件可以相对轻松地进行修改。在许多情况下,基于3D打印技术要求的设计规则可以轻松识别现有零件的特征,此类修改包括壁厚、孔尺寸或基于相关打印平台的尺寸限制等。在提交的零件中,有很多是现成的零件,如螺栓、螺母等,这些零件不具有成本效益,因此从未打算将其视为候选零件。而一些具有拔模角度或复杂底切的注塑或压铸零件,则可以简化设计实现生产。 >>>>可打印部件的20%,采用3D打印比传统制造更省钱 “成本节约”的定义是在给定的生产数量下,传统制造与3D打印在单件成本上的差异。了解在什么情况下3D打印更省钱是企业采纳该技术的一个重要因素。分析显示,在可打印部件中有20%如果采用3D打印生产可比传统制造更节省成本,但综合生产规模和交货时间,3D打印的总体效益提升可能更为显著。   成本的盈亏平衡点在时间上往往不那么重要,特别是在供应链中断的时期。因此,是否采用3D打印的最终分析需要考虑一些软因素,如交货时间和其他商业考虑。就备件而言,因停机造成的损失可能是一个关键或主要的因素。了解3D打印按需制造的灵活性是一个关键因素,以帮助做出决策。 >>>>7.5%的零件可以在不影响零件结构完整性的情况下减轻重量 对三万个零件的统计发现,可以减轻重量的部件数量惊人,达到7.5%,而能够减轻超过一半以上重量的零件数量又超过了25%,这是一组难以被忽视的数据。如今,轻量化被越来越多的提及,碳排放指标已经成为可交易的产品,节省材料、更加环保被越来越重视。未来,通过知识积累和自动工具识别可大面积去除材料而不影响零件完整性和强度要求的努力将会越来越多。 >>>>传统零件可实现轻量化的潜力 零件整合只有在很少的情况下可用,但一旦可行,就可以节省大量资金。 使用软件工具自动识别零件是否能够整合,将大大提高3D打印技术的使用潜力,加快产品革新的步伐。在此方面,GE公司已经给出了多项案例,因零件整合和一体化制造带来一系列改变多达60项。 面向增材制造的设计(DfAM)是一套规则,帮助工程师通过改变设计来利用增材制造带来的优势。随着工程师越来越多地接触3D打印工艺,他们对DfAM的了解也会增加。了解规则是一回事,分析何时应用它们是另一回事。CASTOR目前部署了两种工具:零件轻量化和零件整合,来帮助工程师确定在何处使用3D打印可以节省资金。 >>>>零件不可打印的主要原因 零件不可3D打印且无法改变分类的典型原因有两种:一是设计驱动的零件几何形状无法实现打印,另一种是没有满足性能的材料。零件分类为不可打印但可重新分类的情况包括:容易实现设计变化,或接受软件提示的制造风险(如铣削成本较高)或改变零件非关键区域的形状特征。现成的零件如螺母螺栓等对3D打印来说则完全没有成本效益。 >>>>每次生产的总潜在节约从10美元(高数量)到100-1000美元(低数量) 每个制造项目中每个部件的总体潜在成本节约将根据所比较的具体制造技术以及生产零件的数量而有所不同。所统计的真实案例数据使用户能够深切感知采用3D打印技术的盈亏平衡点,并节省总成本。 END 从这些数据可知,我们对3D打印于整个制造业所产生影响的认识还远远不够,对如何更好的使用3D打印技术还有很长的路需要去探索。对技术的陌生、对新选择的徘徊,是制造企业面临的现实问题,这些问题仅凭这个领域内的工程师和销售们难以推动解决。然而我们仍然能够看到改变,积极接纳这一技术已经成为看得到的现象,在摸索中前进将会成为一种普遍现象,所谓的爆发或许只在不断的积累中慢慢到来。 注:报告文稿已上传QQ群(867355738)。欢迎转发 主编微信:2396747576;硕博千人交流群:867355738;网址: 延伸阅读: 1.因零件整合,3D打印为一体化制造带来的60余项改变 2.大型零件增材制造整合设计,看GE增材高级设计工程师如何说 3.材料–结构–性能一体化增材制造 | 顾冬冬教授发表南航首篇《Science》论文 4.罗罗通过3D打印设计和制造有史以来最大航空发动机的关键结构
  • 中科院上海高研院将3D打印用于车载燃料电池制造,产品极具商用价值、备受关注

    中科院上海高研院将3D打印用于车载燃料电池制造,产品极具商用价值、备受关注

    碳达峰与碳中和的目标推动着我们对新能源进行深度开发利用。近期,随着各地陆续发布燃料电池产业规划,氢能概念站上风口,包括兰石重装、京城股份、龙泉股份、蓝科高新等上市公司接连收获涨停板,表现出沾上氢就上涨的关系。 氢能作为一种十分理想的替代能源,近年来备受关注。氢燃料电池汽车可以解决传统汽柴油车引起的一系列环境问题,但氢气的高额运输储存成本和低能量密度无疑是氢动力燃料电池汽车在市场上推广应用的巨大阻碍。车载甲醇重整制氢可以在不使用氢气作为直接原料的情况下为燃料电池汽车供氢,为降低其燃料储存成本和运输成本提供了一条有效路径。然而,传统催化剂机械强度低,在车辆高速运动过程中床层易破碎从而极大的影响催化剂活性。因此,开发一种高机械强度适应车载环境,同时保持高催化活性的催化剂制备技术非常关键。 3D打印制备甲醇重整制氢催化剂 在此背景下,中国科学院上海高等研究院唐志永研究员和张洁副研究员所带领的工程科学团队,在3D打印技术制备车载甲醇重整制氢催化剂研究中取得重要进展。 研究团队提出了一种使用3D打印技术制备整体式催化剂,通过调控载体组成与煅烧温度,改进催化剂空间结构等策略,成功开发了一种新型兼具高机械强度和高催化活性的3D打印催化剂制备方法。同时,开发了对金属离子在载体中的空间分布的定量分析方法,为后续新型整体式催化剂的开发提供了新思路。 3D打印催化剂,(a) DLP-3D打印后的基底载体,(b)浸渍干燥结晶后的样品,(c)煅烧后的样品,(d, e)样品的SEM图像和原子力显微镜表面形貌 该工作以光固化3D打印技术制备催化剂载体,结合低场核磁共振空间测试金属离子分布,分析研究了3D打印氧化铝多孔载体中机械强度、孔隙率与煅烧温度组成的关系,揭示了多孔载体中金属离子的扩散效应,同时开发了核磁成像定量测试金属离子分布技术。通过干燥结晶煅烧方法,成功在高机械强度氧化铝多孔载体上合成了铜锌片层结构活性组分层。另外,通过改进氧化铝载体空间结构,从而提高传热与传质效率降低床层压降,进而提高甲醇重整反应催化效果。最后,经过反应参数的优化,单位质量催化剂氢气的时空产率超过了目前报道的大部分同类型催化剂,达到536 mol/kgcat*h。 (a) 3D打印氧化铝载体机械强度与吸水性,(b) 3D打印催化剂(SP-2, SP-1.5, BS-2-1)的时空产率与文献报道值的比较 同时催化剂的机械强度是目前传统颗粒催化剂的4倍,径向压溃强度达152.4 N/mm,可以适应车载加速颠簸等情况使得该技术具有极高的商业应用意义。该研究工作有望推动甲醇重整制氢技术在车载燃料电池、分布式能源终端等多领域的运用发展,并为整体式催化剂的开发提供了新路径,可作为一种普适的方法强化各类整体式催化剂的合成。 甲醇重整制氢走上产业化发展 2019年,工信部等八部委曾发布《在部分地区开展甲醇汽车应用的指导意见》,从政策上鼓励甲醇燃料汽车的发展,要求加快甲醇汽车科研成果转化及产业化应用。 目前,甲醇燃料电池正走上产业化发展道路。本月初,由中国船舶集团七一一所自主研发的甲醇重整制氢原理样机,在张江试验现场完成调试试验,解决了密闭空间燃料电池的安全高效用氢问题,具有重要的意义。 今年10月份,广西南宁“12GW甲醇重整氢燃料电池产业化项目”落地。10月28日,博氢新能源公司与南宁市良庆区人民政府签署《12GW甲醇重整氢燃料电池产业化项目战略合作框架意向协议》,项目总投资约90亿元,致力于打造国内首个甲醇重整氢燃料电池终端产品的全产业链,这对我国氢能及燃料电池汽车的发展具有重要推动。 △左右滑动查看更多 从A股看,目前布局甲醇燃料电池的公司包括恒久科技、深冷股份、海马汽车等。恒久科技参股多家甲醇燃料电池公司,11月23日在投资者互动平台表示,公司投资的甲醇燃料电池部分产品已实现了小批量的商业化应用,正加大力度进行市场化推进。 深冷股份参股的徐州铭寰能源有限公司具有丰富的燃料电池、重整制氢系统开发、制造及系统集成经验,公司主要产品包括甲醇重整制氢系统、甲醇重整燃料电池备用电源系统等。 海马汽车7月20日在投资者互动平台表示,公司氢能汽车正在研发过程中,公司不排除甲醇制氢研究路线。 中原内配今年7月与大连物化所旗下中科嘉鸿签署战略合作,双方将在燃料电池领域展开合作,中科嘉鸿拥有甲醇燃料电池技术领域相关的知识产权。 从甲醇上市公司来看,兴化股份、新奥股份、阳煤化工、广汇能源等主营业务均包括甲醇。 注:本文内容来自中科院上海高研院、证券时报。欢迎转发 主编微信:2396747576;硕博千人交流群:867355738;网址: 延伸阅读: 1.中科院化学所采用3D打印制备出极高性能的隐形眼镜结构 2.中科院格致论道:太空3D打印,到太空里办工厂 3.专访中科院太空制造技术团队:介绍太空立体光刻3D打印的意义 4.中科院化学所3D打印仿生结构登录Nature子刊
  • 多金属3D打印——颠覆性的定向能量沉积技术

    多金属3D打印——颠覆性的定向能量沉积技术

    桌面级金属沉积技术、单头实现粉末和丝材打印、焊接切割功能的增减材一体化、多种金属材料的复合制造,当我们提及金属直接制造的创新技术时,这四种技术无论哪一项我们都可以将其称为创新级的增材制造技术。而新金属机设备厂商Meltio则实现了三合一颠覆性的创新。 Meltio采用了独创的3E金属沉积技术,这是一种LMD金属沉积技术的升级版本,能够自动同时使用金属丝、金属粉末或同时使用这两种金属而无需更换喷嘴,该技术可成型常用的材料,如钛、钢、铜、铝、铬镍铁合金等。用金属丝、粉末或通过将两种材料组合在同一零件中而无需更换喷嘴来制造零件,硬件的购置成本比当前市场价格低约50%至75%,并可以使用市场上任何可购买到的金属丝和粉末材料,成本降低多达10倍。从实验室研究到零件更换,Meltio可以打印从小零件到几米的大型零件,这使得该技术适应于军工、航空航天,汽车和大规模制造等各个行业。该公司已经在全球安装了约110台机器,为其客户提供价格合理且易于使用的混合制造能力,并实现了工业原型和模具制作,小批量、大规模制造以及维护和维修等应用。 以下为Meltio 3D打印机实现的应用案例: SS316L – 叶盘:• 尺寸:500 x 500 x 60 毫米•重量:9.15 公斤•打印时间:26 小时 25 分钟•打印成本:114.07 欧元 SS316L – 旋转螺杆压缩机: • 尺寸:75 x 75 x 230 毫米•重量:2.55 公斤•打印时间:7 小时 23 分钟•打印成本:31.81 欧元 SS316L – 海军螺旋桨: • 尺寸:φ600毫米•重量:12.1 公斤•打印时间:43 小时 40 分钟•打印成本:189.71 欧元 SS316L – 发动机歧管: • 尺寸:205 x 360 x 473 毫米•重量:5.22 公斤 •打印时间:19 小时 23 分钟•打印成本:95.86 欧元 Ti64 – 表盘: • 尺寸:53.37 x 44.59 x 10.85 mm•重量:29.22 kg•打印时间:5 小时 40分钟•打印成本:31.09 欧元 Ti64 – 飞机发动机支架:…
  • 南科大研发新型3D打印高强韧铝合金,强度突破已知极限

    南科大研发新型3D打印高强韧铝合金,强度突破已知极限

    近日,南方科技大学机械与能源工程系逯文君助理教授团队、德国马普钢铁所Dierk Raabe教授团队和新加坡先进制造技术研究院Sharon Mui Ling Nai团队在Materials Today联合发表论文,报道了一种通过选择性激光熔化(SLM)和热处理技术制造出的具有前所未有的强度-韧性协同作用的无裂纹7000系铝合金材料。 研究发现,通过SLM+热处理工艺,使AlZnMgCuScZr铝合金的最高强度超过了647Mpa,这是SLM生产的铝合金的最高报告值,同时具有约11.6%的可观延展性。具有可调节分级微观结构的高强度的Al7000系列合金的成功制造为设计和微调SLM工艺生产高机械载荷作用下的铝合金部件铺平了道路。 SLM制备的铝合金在不同热处理工艺下的工程应力-应变曲线图与其他类型的铝合金性能对比图及,针对打印态与退火态的铝合金材料微观组织结构的电镜分析图 铝合金作为工业生产中不可或缺的轻质合金材料却有着较高的激光反射率、较差的铺展性及高的表面氧化性,从而导致了其在SLM制备过程中易产生开裂等问题。其中,时效硬化型高强铝合金如7000系铝合金尤为明显。因此,如何应用SLM高效制备该类铝合金成为了亟需攻克的技术难点。有研究表明,添加Si、Sc、Zr或ZrH2可打印无裂纹的7000系列铝合金。然而,与传统铸造合金相比,通过SLM制备的铝合金的综合力学性能仍然处于较低水平。除此之外,SLM打印参数及后续热处理工艺对铝合金的微观结构影响机理尚不清楚,极大地限制了此类铝合金工程应用范围。 为此,南方科技大学逯文君及其合作者提出了一种适用于SLM工艺的新型铝合金成分设计:AlZnMgCuScZr,利用热处理工艺对其结构进行调控,得到了能同时拥有晶粒多峰异质结构与双析出相结构的微观组织,并最终优化其综合力学性能。 (a)SLM工艺示意图,(b)不同STA条件下AlZnMgCuScZr合金的微观结构演变示意图 AlZnMgCuScZr在打印态、ST和STA条件下的拉伸性能 该材料具有结构化的微观结构,由多峰晶粒和复杂的分级相形态组成。它由初级Al3 (Scx ,Zr1-x ) 颗粒组成,作为超细晶粒的孕育剂,防止裂纹形成。亚稳态的富镁、锌和铜的二十面体准晶(I相)普遍分散在晶粒内部,并沿晶界排列为花丝骨架。对所有层级的理解打开了通过调整热处理参数来定制合金机械响应的途径。通过调整后续热处理参数,可促使准晶相溶解到基体中以及后续的时效析出强化型第二相(η')。同时在热处理过程中析出二次的Al3(Sc,Zr)纳米颗粒,形成η'和Al3(Sc,Zr)双析出相纳米结构。 采用该工艺手段生产出了一种微观结构变体,该变体使合金的屈服强度范围高达647 ± 6 MPa,这是已知的SLM生产的铝合金的最高值,同时具有可观的延展性11.6% ± 1.5%。可调分级微观结构设计策略可用于更广泛的SLM生产的 Al7000系列合金,对于轻量化应用具有重要潜力。 注:本文内容参考论文原文及材料科学与工程相关报道。
  • 案例|订单增加无忧,上海数造基于云平台实现3D打印高效自动化运营

    案例|订单增加无忧,上海数造基于云平台实现3D打印高效自动化运营

    当前,增材制造企业正面临从设计验证向批量化终端零部件生产的转型。要应对这一挑战,企业必须更高效地管理生产流程,提升生产力,从而扩大运营规模,提升市场份额。 上海数造机电科技股份有限公司(数造)成立于2004年,是一家提供增材制造、3D数字化整体解决方案的高新技术企业,专注于工业级光固化、陶瓷3D打印机、三维扫描仪等高技术装备的研发、生产以及行业应用。 经过十几年的发展沉淀,数造以先进的技术、优质的产品质量和完善的服务体系,为国内外众多企业 、院校及科研机构提供产品和服务,如华为、海尔、上海交大、通用汽车、成都飞机研究院、森源集团、中央美术学院、第四军医大学等等;客户涵盖工业制造、医疗、汽车、机器人、航空航天、教育科研、展览展示、文化创意、私人定制等众多领域。 数造的挑战 “2020年,随着订单的增加、客户分布区域的拓展,数造开始探索新的技术,希望通过物联网管理软件,为客户提供更透明、友好、高效的订单服务体验。同时,也给使用数造服务和设备的客户带来更高效、智能的生产系统体验。” -- 金宜 上海数造总经理 数造之前所使用的传统物料统筹方法耗时耗力,数据却仍缺乏精度;而近年来技术层面的不断突破加速了产品迭代、服务拓展,带来了锐增的产量,也带来了管理成本的激增。 手动的数据收集缺乏实时性、可视化,不仅使整个生产链路的管理滞后,更使得数造与其期盼的精益生产理念逾行愈远……为了最高效地实现产品、服务优化,数造和 Oqton 开始了第一步的合作: Oqton的解决方案 运用物联网连接技术、传感技术,Oqton 帮助数造生产车间进行全面数字化升级:模块化地管理生产环节中的不同流程,将整个生产流程通过 Oqton MOS系统全部串联起来。管理团队可以在该系统上进行数据的输入、输出及分析、管理,从而达到资源优化、产能提升、效率提高的目标。 一、设备数据互联互通 Oqton系统的智能互联,可以帮助生产经理直接获得实时生产信息,实现实时生产状态远程监控。同时,Oqton的实时警报功能使操作员可以及时进行下机操作,进入下一生产环节,减少设备闲置时间;也使团队能够即时响应生产状态异常,确保产线正常运行。这样一来,数造不用再专门安排人在车间巡视设备,况且巡视也受到物理位置的限制、无法进行实时反馈。 “之前使用的是纸质记录方式:我们需要雇用专门的生产记录人员,负责材料使用的统计、汇总和分析,才能掌握材料的使用及损耗情况。这样不仅费时、费力,也缺乏持续性,无法进行持续的数据收集和分析,误差无法控制。” -- 安李恒 上海数造3D打印工程师 另一方面,上海数造特别注重对耗材损耗率、设备稳定性的分析,却苦于传统方法的弊端而无法进行全面的管理分析。现在,数造部署了Oqton的工业物联网系统,可以对生产工艺、物料批次、操作人员等进行全流程追溯。更重要的是,Oqton可以实时、准确地采集3D打印机的液位数据,在数据源头确立了真实性、有效性。 二、设备数据全面管理 “我们服务工厂里面的设备状态等生产数据都进行了采集。通过一个屏幕,就能方便地浏览目前的运行状况。这些历史数据会自动生成生产日报、周报和月报,为管理团队提供清晰的机器稼动率、使用效率的同比和环比。” -- 安李恒 上海数造3D打印工程师 搭配Oqton系统之后,一个面板即可实时监控所有生产设备情况、更能方便地浏览目前的运行状况。在手动或等待机器学习(Machine Learning)配置阈值之后,Oqton系统可以实现异常报警,自动发送邮件/短信警报并统计报警信息。这些历史数据会自动生成生产日报、周报和月报,为管理团队提供清晰的机器稼动率、使用效率的同比和环比。 通过Oqton的数据分析模块,数据还能被可视化呈现,用于整个团队的绩效、设备管理分析。Oqton深耕制造业,其智能算法内嵌经典生产绩效评估指数及分析报告:OEE、稼动率、生产吞吐量、生产交付周期等制造绩效参数为管理团队提供了详实的产能效率分析参考。独特的拖拽式报表设计更可以支持定制各种不同生产流程、环节的针对性数据分析。 三、数字驱动精益化物料管理 “Oqton的数据分析模块,不单单将数据进行可视化呈现,还能将数据用于分析、对比,通过这些数据来帮助生产管理团队对材料的损耗率进行分析。” -- 安李恒 上海数造3D打印工程师 通过Oqton的材料损耗率分析,数造得以高效地测量机器的输入、输出原料数量,从而准确把握整个生产链路的运营。这种数字化能力是企业转向生产精益化的关键:帮助数造生产管理团队突破了‘耗材’这一桎梏数造已久的生产瓶颈,也使数造能够更进一步地优化他们的精益生产计划、减少资源成本浪费。 “通过Oqton物联网和商业智能系统,我们不仅对生产设备进行了更好的管理,同时,用数据分析的方式对我们的客户数据、订单流转、生产现场控制、材料损耗到质检交付等方面进行了更科学、更精细的管理。这使得上海数造朝智能制造迈进了一步。” --金宜 上海数造总经理 部署Oqton MOS生产操作系统之后,上海数造: 对生产设备进行实时管理,实现生产数据互联互通,减少管理层、车间之间的沟通成本; 运用数据分析模块,对机器稼动率等方面进行精细化管理,提高机器总体生产效率与稳定性; 完善精益生产,最小化生产过程中的材料损耗,突破生产瓶颈。 欢迎转发 主编微信:2396747576;硕博千人交流群:867355738;网址: 延伸阅读: 1.齿科3D打印新趋势:从数字化到智能化,降低使用门槛并提高批量化生产效率 2.提前布局MES,迎接增材制造批量化生产的时代 3.有没有一款3D打印数据处理软件,能满足齿科加工的所有需求? 4.工艺人员会失业吗?开启金属3D打印,并没有你想得那么难
  • Ti-6242 | 一种用于关键任务应用的高性能3D打印钛合金

    Ti-6242 | 一种用于关键任务应用的高性能3D打印钛合金

    钛合金粉末以生产具有优异机械性能的零件而闻名,是当前价值最高、应用最广泛的3D打印金属材料之一,尤以Ti6Al4V最为知名,但在特定情况下最好能够有更多的选择。在3D打印技术参考往期文章中,介绍了能够具有代替Ti6Al4V的两种3D打印钛合金材料:Ti-5553和Ti-38644。本期将讨论的另一种适合高性能和高温应用的钛合金——Ti-6242(Ti-6Al-2Sn-4Zr-2Mo-0.08Si),对应我国钛合金牌号TA19,该材料正在被GE Additive重点开发相关应用。 Ti-6242有何特别之处?能满足哪些要求? Ti-6242具有重量轻和耐高温的特性,是一种传统技术难以生产的材料。GE Additive旗下粉末制造公司AP&C专注于反应性材料生产,尤其是钛粉,并且在粉末的制造和如何控制制造过程以生产高质量零件方面拥有行业领先的深入知识。通过控制粉末中的氧含量,生产高质量粉末,对于增材制造应用至关重要。 对于航空航天、军事、核工业以及赛车运动,是性能比成本更重要的受高度监管的行业。作为一种活性合金,Ti-6242与其他钛合金的主要区别在于该材料的机械性能能够满足高温和抗蠕变应用。 Ti-6242具有高机械强度、可焊性、高温稳定性和高达500-550°C的抗蠕变性。其他常见的钛合金,尤其是Ti6Al4V,工作温度通常为350°C,因此Ti-6242能够在更高温度下工作。 AP&C开发的Ti-6242粉末 AP&C开发的不同粒度范围的Ti-6242粉末 意大利3D打印服务商BEAMIT的研究也表明,通过L-PBF生产的Ti-6242在室温下屈服强度约为1000MPa,在550°C下仍保持在600MPa以上,这些性能与采用锻造技术生产的Ti-6242和IMI834(高温下性能最高的钛合金之一)相当。4.5g/cm3的密度使其同时兼具强度-重量比优势,Ti-6242成为所有需要良好机械强度和轻量化应用的有吸引力的解决方案。因此,Ti-6242是一种有效的钢和镍基高温合金的替代品。 GE Additive 3D打印的Ti-6242测试样 GE Additive 3D打印的Ti-6242主要性能参数 以上性能满足了受高度管制行业的某些客户的要求,例如商业和军事航空航天以及核能行业,这些行业的零件需要在极端环境下工作(如发动机),它们的功能对整体性能至关重要。当其他钛合金不适用时,Ti-6242提供了一种解决方案。 同时,Ti-6242是第一种获得AMS(美国宇航材料)规范的钛合金,专门用于增材制造应用,这一事实证明了工业界的兴趣。Ti-6242与具有相同粒度分布的其他钛合金相比,它具有更高的抗氧化性,使用的安全性更高,处理和加工更容易。 Ti-6242适用于哪些高温应用? Ti-6242适用于制造对高温稳定性至关重要的轻量化部件,例如航空航天工业中的涡轮机部件、加力燃烧室结构、高压压缩机叶片和机身热端。一些冷端区域只需使用具有低温性能的钛合金,而热端区域将受益于Ti-6242提供的高温稳定性。 这些应用中的主要考虑因素是不同的应用需要不同的材料,因此根据工作温度需求选择合适的材料至关重要。 Ti-6242也是一种极具潜力的空间应用材料,其温度范围覆盖低温至500°C,在这些极端情况下,Ti-6242可以应对不同的温度变化。 航空航天面临的挑战总是试图在最高温度下以尽可能低的重量获得最高的机械性能。在温度较高的区域,通常使用镍高温合金,但这些合金的密度是Ti-6242的两倍。因此,改用Ti-6242可以减轻航空航天行业发动机的重量,同时仍能满足温度要求。这些特点同时适用于赛车行业应用,Ti-6242提供的轻量化有助于提高这些行业发动机的性能和燃油效率。 航空发动机的主要材料组成 但Ti-6242的3D打印具有挑战性,因为它容易因残余应力而开裂。3D打印的Ti-6242满足适合高速旋转的发动机中高温区设计,材料的疲劳特性至关重要。高度球形的粉末,将提高可加工性并有助于保持打印过程稳定,防止开裂。材料的疲劳特性对缺陷很敏感,在增材制造中减少缺陷的最佳策略之一是控制原材料。 此外,通过循环热处理工艺可以实现3D打印Ti-6242机械性能的调控。新加坡制造技术研究院毕贵军博士团队已将该研究发表于Advanced Power Materials,文章题目:Effect of cyclic heat treatment on the microstructure and mechanical properties of laser aided additive manufacturing Ti-6Al-2Sn-4Zr-2Mo alloy。 毕贵军博士团队3D打印的Ti-6242合金的室温拉伸性能:(a)工程应力、工程应力曲线;(b)室温拉伸性能柱状图;(c)加工硬化曲线 该研究提出并验证了循环热处理工艺在激光辅助增材制造近α钛合金Ti-6242中制备球状α相的方法;阐明了α与β相之间的元素扩散是激光辅助增材制造Ti-6242合金中球状α相产生的驱动力;通过球状α相的生成调控了激光辅助增材制造Ti-6242合金的强度和伸长率,使其达到了锻件标准AMS 4919J要求 (屈服强度≥827 MPa,延伸率≥10%)。 END 航空航天领域的3D打印钛材料开发正在取得重大进展,Ti-6242是一种高性能材料,结合了高温稳定性和轻质特性,非常适合航空航天、军事和空间应用。 虽然钛合金加工时的切削力只是略高于同等硬度的钢,但是加工钛合金的物理现象比加工钢要复杂的多,从而使钛合金加工面临巨大的困难。在传统工艺加工存在较大困难的情况下,3D打印提供了一种有效的加工方式。 注:本文内容来自3D打印技术参考。欢迎转发 主编微信:2396747576;硕博千人交流群:867355738;网址: 延伸阅读: 1.可替代Ti6Al4V | 航空航天结构应用和增材制造工艺的极佳候选材料 2.Science重磅:一种非常规的3D打印策略,创建超级钛合金结构 3.铝和钛:航空航天增材制造的绝佳选择 4.北航Science: 3D打印抗疲劳高性能材料—镍钛合金
  • 一种特殊晶格结构的3D打印散热器,既提供刚度,又增加传热面积

    一种特殊晶格结构的3D打印散热器,既提供刚度,又增加传热面积

    3D打印技术参考导读:专门从事增材制造设计的创新产品开发机构Puntozero应米兰理工大学方程式车队DynamisPRC的邀请,为其高压牵引逆变器开发了一种轻巧且更高效的冷却系统,并采用成分接近纯铝的材料进行3D打印。这种具有特殊结构的散热器将传热表面积增加了300%,重量减轻了25%。 电动赛车侧重于高性能环境中的动力传动系统创新和燃油效率。每辆电动汽车的一个关键系统是驱动电动机的电力电子设备,作为功率转换单元的高压牵引逆变器,可以将电池中的直流电将转换成交流电,从而驱动电动车辆的马达。通常,逆变器的控制器元件需要保持在最佳工作温度范围内,然而牵引逆变器的传统液体冷却系统通常非常笨重,这使得它们不适合高性能赛车应用。 该项目的目标是设计一种比传统组件更轻、更紧凑的高效冷却板。设计团队专门利用增材制造技术和先进的工程软件开发了一种高性能热交换器。 解决方案概述 Puntozero和Dynamis的工程师将管道曲率附近的不均匀流动和原始CNC加工散热器的传热表面积不足确定为优化的主要机会。经过多次快速设计迭代后,最终的冷板散热器具有以下特点: 仿生导流器可在拐角处产生均匀的流速并最大限度地增加液体和散热器之间的接触面积。 最大限度减轻重量的外部晶格结构确保了可制造性并通过对流促进冷却。 模块化的设计,使散热器能够更好的定位。 最终的冷板式换热器设计更轻且模块化 受鲨鱼鳞片结构的启发,Puntozero设计了一种具有定向层状几何结构的回转体,该结构与冷板管道相符合,可在拐角处产生均匀的流速并最大限度地促进流动。 导流板基于使用先进的场驱动设计为扭曲的陀螺晶格。在nTopology中,所有几何体都定义为距离场,使用字段来驱动几何能够以此前不可能的方式定义复杂设计特征的空间变化。用户可以从点、曲面、实体,甚至模拟结果和实验数据创建场。在此示例中,Puntozero的工程师使用基本数学方程创建了一个二体场,用于描述管道通道的中平面和等值面。然后,沿着X和Y方向扭曲了一个陀螺晶格,以引导弯曲周围的流动。最后,加厚了结构并将其与外部电池结合在一起。 内部晶格基于使用场驱动设计技术扭曲的陀螺结构 最终,这种具有扭曲陀螺结构的导流板将传热表面增加了300%,极大促进了传热,并消除了沿曲线的湍流。 轻量化结构的多重优势  对于散热器的主体结构,Puntozero的工程师选择了厚度逐渐减小的金刚石TPMS晶格作为散热器的主体结构。 该团队在优化外部晶格设计的同时考虑了多种工程和制造要求。例如,晶格的厚度随着远离与功率电子器件的接触表面而逐渐减小。较厚的区域促进热传递,提高散热器的效率,并提供可在 3D 打印过程中轻松支撑的坚固表面。另一方面,较细的支柱使后处理过程中的粉末排出更容易,并通过与周围空气的对流促进散热。 外部晶格在接触表面附近逐渐变厚以促进热传递 最终,外部晶格在提供必要刚度的同时,显著降低了系统的总重量(25%)和生产成本,提高了元件的可制造性,并增加了与电力电子设备的接触表面积以促进热传递。 3D打印制造和CT扫描 散热器在EOS M290系统上采用一种成分接近纯铝的m4p PureAl制造,随后进行CNC加工。 在整个流程中都需要始终考虑设计、材料和工艺之间的相互影响。这些学科在增材制造中都不是孤立的。在这个项目中,设计人员确定了合适的打印方向,以确保打印顺利进行。 脱粉后(左)和加工过程中(右)制造部件 CT 扫描显示,这个复杂的零件是按照规范制造的,没有缺陷 在对车辆进行测试之前,该团队使用计算机断层扫描技术扫描了散热器,结果证实:散热器通道内没有粉末,内部晶格的制造没有任何缺陷故障,零件的内部孔隙率在可接受范围,整个零件的尺寸最大偏差保持小于200微米。 目前,Dynamis和Puntozero已经开始着手进一步完善下一季的设计。他们现在专注于微调内部晶格,以减少压降并最小化组件的整体尺寸,同时保持相同的传热效率,以进一步减少系统的重量和尺寸。nTopology先进的晶格生成功能和可重复使用的工作流程使团队能够在他们当前的研发工作的基础上更快地创建创新解决方案。 注:本文内容源文摘自:nTopology、普立得科技。欢迎转发 主编微信:2396747576;硕博千人交流群:867355738;网址: 延伸阅读: 1.无须高能热源,NASA实现铝和铜等多材料一体3D打印 2.3D打印的固有制造缺陷使其还无法完全替代热交换器的传统制造技术 3.美国家增材创新中心:借助衍生式设计平台能创建出怎样的高级热交换器 4.麻省理工在线研讨会:3D打印热交换器的特点与应用
  • 黑石开始使用3D打印技术批量生产锂离子电池,目标电动汽车领域

    黑石开始使用3D打印技术批量生产锂离子电池,目标电动汽车领域

    为了进军电动汽车市场,专注于电池技术的瑞士投资公司Blackstone Resources于2019年成立了自己的德国研发子公司黑石科技,并投入巨资研发下一代电池技术。该公司已获得的3D打印技术专利可生产各种不同外形的电池,并于近日宣布开始批量生产3D打印电池。据3D打印技术参考了解,电动汽车领域是其主要目标市场。 黑石科技的3D打印电池工厂 该公司目前正在开发的最有前途的技术就是其专有的3D打印技术,这是一项独特的专利技术,可用于生产液体电解质电池和锂离子固态电池,具备将电池能量密度加倍并将锂离子电池制造成本降低一半的潜力。黑石公司在过去两年中一直在开发和完善其锂离子电池3D打印技术,如今推出了其首个大规模生产设施。 使用Blackstone 3D打印电池 黑石表示,如今的电解液电池生产线往往非常专业,一次只能生产一种电池。能源密集型过程通常非常昂贵,并且使用危险的溶剂作为电极的原材料。 另一方面,Blackstone的“厚层技术”旨在作为一种更灵活且更具成本效益的替代方案,在使用环保材料的同时涵盖更广泛的电池格式。由于3D打印过程的动态特性,Blackstone表示它甚至可以根据客户的要求定制单元的大小和形状。 3D打印技术对电池电极的结构产生了很大的影响,这就是能量密度增加的原因。长期以来,“多孔”电极可以增加能量密度,而3D打印可以将电极中的材料构建成三维晶格,这意味着电极有更多的暴露表面积以进行化学反应,从而获得更高的电池效率。另一件可以使3D 打印电池能量密度更高的事情是,电池模块不需要额外的物质来粘合它们并将它们连接在一起。可以想象,将特斯拉7104块电池连接在一起的胶水和电线可以增加相当大的重量,但3D打印一体化制造的优势可大大降低电池重量。 3D打印技术对电池电极的结构产生了很大的影响 与传统制造的同类产品相比,3D打印工艺使黑石公司的电池能量密度提高了约20%,高达220Wh/kg,空间节省了15%,降低了20欧元/千瓦时的材料成本以及23%的生产能耗。同时,3D打印可将固态电池的能量密度再增加70%,同时显著提高充电循环次数。 Blackstone Resources的创始人兼首席执行官补充道,该专利工艺依赖于一种环保的纯水工艺,可将废料减少50%。通过这种方式,并正在为交通转型和应对气候变化做出重要且可持续的贡献。同时,采用自动化的方式3D打印生产电池还可以节省高达70%的传统资本支出,与当前的生产技术相比,它还可以将运营成本降低30%。除此之外,3D打印系统的灵活性显著提高了制造效率,采用全球首创的3D打印生产工艺,可量产固态电池,并提高电池的能量密度及充电加速能力。由于避免使用液体电解质电池中常见的易燃、危险和有毒物质,这些电池也更加安全。 争取10GWh产能 黑石科技已将其初始目标年产能设定为500兆瓦时,预计将在明年年底前达到。尽管尚未确定时间表,但增长计划的第二阶段目标是每年5GWh,第三阶段最终目标是超过10GWh。 根据Blackstone Technology的董事总经理的说法,该公司的长期目标是通过一个机器园区快速、准确地打印出不同形状、不同电极和电解质材料的电池,以规模化实现成本效益。 黑石科技3D打印的锂离子电池 储能设备的3D打印在很大程度上具有巨大的应用市场,然而大部分工作仍处于研究阶段。不久前,瑞士联邦材料科学与技术实验室的研究人员就使用3D打印制造了一种可持续的新型超级电容器。全3D打印电池由柔性纤维素和甘油基板组成,并用导电碳和石墨墨水图案化,能够承受数千次充电循环,同时保持其容量。 除此之外,3D打印储能设备专家Sakuu Corporation最近也在建设新的试验设施,用于生产自己的3D打印固态电池。据报道,这条试验线预计将于明年年初完工,每年可生产高达2.5MWh的固态电池。 注:本文内容来自3D打印技术参考。欢迎转发 主编微信:2396747576;硕博千人交流群:867355738;网址: 延伸阅读: 1.宝马领投弹性体高通量增材制造工艺,在汽车领域具有巨大应用前景 2.3D打印技术在航空航天静态和动态发动机组件中的应用案例 3.中国航空报:长五火箭首飞用到的3D打印技术,如今发展的如何了 4.高端装备产业研究中心:国内外核工业领域3D打印技术应用情况