3D打印技术参考-增材制造,聚焦专业-(第245页)    

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  • 动画揭示:髋臼杯的机械加工、3D打印及植入过程

    动画揭示:髋臼杯的机械加工、3D打印及植入过程

    髋臼杯是3D打印在医疗领域极具代表性的应用,也是目前国内仅有的3个取得3D打印骨科植入物医疗器械注册证的产品之一,在3D打印业界极具盛名,广为所知。然而包括笔者在内的很多人并不清楚髋臼杯的传统制造过程、各部分的作用以及它的安装方法。本期,我们通过视频和动画来了解髋臼杯的传统和现代加工方式并对它所涉及的结构、生物性能进行阐释。1. 髋臼杯的传统机加过程CNC加工髋臼杯髋臼杯由钛或钴铬合金外壳和超高分子量聚乙烯衬垫组成,对精度要求极高。这些组件的形状极其复杂,传统机加过程中需要使用定制的夹具;组件的壁厚很薄,必须严格控制加工过程中的振动。为了高效且出色地加工这些复杂组件,往往需要使用定制刀具。 CNC加工面临的挑战:延长刀具寿命;降低加工时的振动;优化髋臼杯的车削;控制切屑流并最大化车削生产率。此外,机加过程对材料的浪费极为严重,而医用金属材料的价格也较为昂贵,这增加了病患负担。2. 髋臼杯的3D打印制造3D打印与传统CNC加工在制造髋臼杯过程中的最大区别就在于前者在特殊网格结构方面的制造优势。以往髋臼杯表面的骨小梁结构通过在植入物表面进行涂层来实现,无法保证假体的长期生存率。3D打印制造髋臼杯微观结构而3D打印则在髋臼杯体上直接制造仿生网格结构,模拟人体骨小梁的形态规则,实现孔结构的精确控制,从而使杯体更具功能性,有效促进骨组织长入,带来更好的康复效果。与此同时,3D打印基于粉末成型,在髋臼杯的制造过程中,集中批量制造可以最大程度降低成本,对材料的浪费也极少;个性化的制造特点也可以实现为病人量身定做而不会大量增加成本。3. 髋臼杯的植入过程当前3D打印的髋臼杯正在成为趋势,往往我们对其植入过程没有直观认识,下面我们通过动画视频来了解。 髋臼杯的精确安置对于植入体发挥良好的作用以产生成功的临床结果至关重要。打磨髋臼并打入杯体髋臼杯体上的孔用于打入螺钉与人体骨骼固定从医生的角度来说,金属打印所创建的多孔植入物结构可以更好的实现与人体的结合。安装内衬和股骨柄另据专家介绍,接受传统髋关节植入手术的人在10至15年后更换植入物并不罕见,而采用3D打印技术则可以将其延长至20年以上。从这些数据也突出3D打印在制造骨科植入物方面的优势END当前,3D打印的髋臼杯已有数十万个手术案例,数量的增长以及医疗器械注册证的许可代表着它的安全性和可接受度的增长。与传统制造技术相比,3D打印用于医疗植入物制造更大的意义在于它能够实现个性化批量制造和更好的医疗效果,这无论对于3D打印在骨科植入物制造方面的发展还是对病患享受更好的医疗成果,都极具意义。欢迎转发延伸阅读:医疗奇迹:3D打印如何改善我们的生活医疗案例:3D打印气管支架用于复杂手术3D打印如何辅助医生手术,如何宽慰患者发动机涡轮叶片的传统与3D打印制造过程 原文始发于微信公众号(3D打印技术参考):动画揭示:髋臼杯的机械加工、3D打印及植入过程
  • C919大型客机的商用进程

    C919大型客机的商用进程

    导读:C919国产大型客机101架机于2017年11月完成转场西安阎良机场后的首飞,并随后完成约60架次的试飞,目前处于进行包线扩展研发试飞阶段。2018年12月28日,C919大型客机103架机在上海浦东国际机场第四跑道顺利起飞,在空中停留1小时38分钟,完成21个试验点,为恰逢成立十周年的中国商飞和国人献上了一份最好的贺礼。据中国商飞透露,今年还有3架试飞飞机需要进行部装、总装,6架试飞飞机计划全部投入试飞取证工作。而C919大型客机103架机的内部结构已经基于前期试飞试验成果进行调整,将向中国民航局申请型号合格证(TC)。这标志着国产大型客机的研制又取得了一大突破。截至2018年底,C919大型客机已获得来自28家客户的815架订单。从图纸到落地,从通过诸项试验到多次成功试飞,当国产大飞机的制造和设计能力被一次次验证后,十年磨一剑的C919大飞机,相信不久之后就将剑指云天,与国际市场开启一场未来之约!“中国制造”风头正劲一架C919大型客机有724根线缆、2328根导管、总长近80公里的管线,零部件总数达250万个,把这么多零部件组合在一起绝非易事。然而尽管C919大型客机完全由我国自主设计、克服了系统集成的难题,有一种质疑的声音却从未停止——C919大型客机使用的是从美国采购的LEAP-1C发动机。缺了“心脏”的大飞机,还算是正宗的“国货”吗?航空发动机堪称现代工业“皇冠上的明珠”,它直接影响飞机的性能、可靠性及经济性。一直以来,航空发动机都是中国大飞机工业的软肋。中国航发市场一直被国外公司占据着,不得不将千亿红利拱手让人。中国工程院院士甘晓华说,飞机的设计制造一般需要15—20年,发动机要20—25年;全世界能做飞机的企业有20—30家,能做发动机的却只有3—5家。尽管在研发水平上有着不小的差距,但国产航空发动机是必然的选择。2017年底,首台中国国产大型客机发动机CJ-1000A的验证机CJ-1000AX装配完成,标志着我国首个民用大涵道比涡扇发动机整机验证平台建立。2018年中旬,随着一声轰鸣,C919大型客机航空发动机CJ-1000AX验证机整机点火成功,核心机转速最高达到每分钟6600转,标志着我国大型客机航空发动机终于走过了最艰难的一步。后续将进一步开展发动机整机初步性能的摸底试验,如果能通过严苛的考验,那么验证机将变成真正的产品,C919大型客机和大型运输机运-20、水陆两栖飞机AG600都将拥有一颗真正的“中国心”。项目启动之初曾立下10%的国产化率目标,而今,C919大型客机整机的国产化率已近60%。而“最终实现全部国产化”,才是大飞机奋斗始终的目标。适航取证成果斐然适航和市场,始终是民用航空产品的两个关键词。即使有了国产发动机,有一个问题也是怎么都绕不开的——有人说,C919最大的瓶颈不是发动机,而是一张薄薄的适航证。3D打印的3.07米高C919中央翼缘条虽然各国民航部门都有不同的标准,但因美欧民用大飞机发展较早、技术较成熟,美欧的适航证几乎成了国际通用。“这就好比一款网游,在开发人员内部测试之后,会再进行小范围的内测,然后进行公测,最后才正式上线运营。”一位航空业内人士如是说。在取得中国民航局颁布的核准书之前,C919试飞机的多次试飞均处于早期研发试飞阶段,也就是“内测”。103架机即将被用于申请型号合格证的喜讯,则表明C919大型客机即将接受中国民航局官方测试,完成1000多项符合性验证试验,进入“公测”的跑道,成为第一架“真正的C919”。3D打印的C919飞机登机舱门钛合金机构零件分布图得益于多年前ARJ21民用飞机的适航经验,C919大型客机的取证流程变得更为便利。ARJ21从第一架机首飞到取得核准书用了三年多,整个适航取证花了6年。轮到C919,时间有望大大缩短。C919型号合格审查组组长张迎春认为:“说3年取证太乐观,说5年取证则太久。”除了试飞进程加快之外,C919大型客机的总装速度也会进一步提升。除了103架机由于架构上变化较大需要一些研发、试验时间外,后续的104、105架机,首飞时间间隔会非常小,甚至要低于102架机和101架机之间的间隔。此外,为了打入全球“公测”,C919大型客机也向欧洲航空安全局(EASA)递交了型号合格证申请。2016年中旬,EASA已开始受理,历经3年艰苦“长征”,C919大型客机取得“国际通行证”已胜利在望。产业化之路任重道远C919大型客机获得的815架订单中,国外订单有34架。国内主要订购方为东方航空、南方航空、中国国航、海南航空,以及国银租赁、工银租赁、交银租赁等租赁公司。“中短程双发喷气式客机市场需求最大,仅国内市场就非常旺,因此该类型的飞机,市场风险是很小的。”北航飞机设计专业博士徐宁认为。以C919大型客机的航程来看,国内市场就足以支撑项目的成功,但显然C919大型客机志在全球。全球大型民用飞机产业潜力巨大。预计未来20年,全球共需交付3.5万架大型民用飞机,最低估值是5万亿美元,而中国将需要约6000架新客机与货机,价值9450亿美元,占全球同期新飞机需求总量的18%。C919大型客机诞生前,如此高的市值都将被纳入波音、空客的口袋,中国只能在低端生产线上“为他人作嫁衣”,挣取微薄的利润。中国商飞董事长贺东风说:“C919的制造过程一定是以客户为中心,满足客户的需要,它制造的资源来自于全球,市场面向全球,竞争也面向全球。”C919大型客机的终极目标是尽快打入国际市场,从商飞连续五年参加新加坡航展来看,商飞计划先开发东南亚市场,再进军全球。据国际航空运输协会估算,到2036年亚太地区航空乘客或达35亿人次,比北美和欧洲的总和还要多出一倍以上,C919大型客机将大有可为。专家预测,到2035年左右,C919大型客机会形成完整的产品链。欢迎转发延伸阅读:俄科学家采用新技术为飞机“瘦身”约一吨采用3D打印制造火箭发动机的设计与工艺考量发动机涡轮叶片的传统与3D打印制造过程已将3D打印实际应用的代表企业及案例---广告---雄起 原文始发于微信公众号(3D打印技术参考):C919大型客机的商用进程
  • 采用3D打印制造火箭发动机的设计与工艺考量

    采用3D打印制造火箭发动机的设计与工艺考量

    我们已经看到很多采用金属3D打印技术制造火箭发动机部件的案例,通常我们仅关注了事件本身以及它所带来的优势,对于制造过程的细节关注甚少,这并不利于我们深入理解这项工艺所涉及的方方面面,也会让我们产生3D打印太容易的误解。本期我们以具体案例所涉及到的内容,揭开这项工程的一角。世界上最大的火箭发动机部件不久前,英国航空航天公司Orbex采用SLM Solutions的SLM 800制造了世界上最大的火箭发动机部件。Orbex工程师与SLM专家密切合作,建立了一套针对火箭发动机大体积和复杂结构制造的优化参数。最终将发动机重量减少了30%,与该类别的其他运载火箭相比,效率提高了20%。发动机关键部件必须具有所需的材料特性和尺寸精度才能被认为是可靠的,因此,3D打印需要保证质量要求,保持零件功能,同时零件本身也要适于3D打印。打印前后的设计与工艺考量工程专家对火箭发动机的结构进行了优化,使其更符合3D打印的制造要求;同时,设计中集成了特殊的粉末去除策略,包括专用的粉末输送通道,以便尽可能多的将粉末从结构中移除,减少材料损失。在工艺设置阶段,工程师合理分配了每一处所要添加的支撑结构,以获得最佳质量,在工艺设置的过程中也充分考虑了后处理加工的影响。劳伦斯利弗莫尔实验室打印的火箭发动机原型欧洲航天局处理完成的3D打印火箭发动机推进室SLM 800具有280x500x850mm的构建尺寸,是一款大型的选择性激光熔融系统。Orbex发动机部件采用镍基合金制造,此前我们也曾看到有的火箭发动机采用铜合金打印。建造完成后,零件自动转移到拆包站,通过振动和旋转清除多余粉末。SLM 800通过振动和旋转清粉SLM 800打印的Orbex火箭发动机接下来,是在SLM Solutions的金相学实验室分析随发动机部件一起打印的测试样件,以确保孔隙度等情况是否达到标准。针对零件的后处理及各类检测是和设计同等重要且必不可少的。3D打印为Orbex带来的效益3D打印使Orbex的整个制造周期缩短了90%,成本降低了50%。与此同时,3D打印使工程师能够为发动机内部添加更复杂的冷却流道,从而使发动机的设计和功能更加集成紧凑,对材料的使用效率也更加高效。一体化制造也意味着没有焊接或接缝,火箭可以更好地承受极端温度和压力波动。航天工程师介绍,采用3D打印制造火箭发动机这种带有精细复杂结构的部件,并用于热火实验和最终飞行,本身就是一项巨大的挑战。本文所揭示的,仅是整个制造过程的冰山一角。最后请大家欣赏带有3D打印发动机部件的龙飞船反推测试片段,龙飞船已被SpaceX于一周前发射。 欢迎转发延伸阅读:嫦娥四号实现3D打印在轨应用国际商业航空公司如何使用3D打印开拓创新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?---广告--- 原文始发于微信公众号(3D打印技术参考):采用3D打印制造火箭发动机的设计与工艺考量
  • 关于3D打印的十大理解误区(二)

    关于3D打印的十大理解误区(二)

    本周一,3D打印技术参考发布了关于3D打印的十大理解误区上篇,笔者从制造成本、设计极限、装配制造、快速交货以及无人干预的机器生产角度进行了阐述,引起了众多共鸣,并得到了极好的传播。本期,3D打印技术参考继续讨论其他这项技术容易引起的误解。6. 紧凑的便携式制造误区3D打印机的使用面积可能比传统加工设备要小,但尼龙和金属打印机可能还附带很多配套设备,如空压机、制氮机以及后处理和精加工设备,即便树脂打印机也可能需要配套清洗、喷漆车间。霍尼韦尔3D打印车间一隅但即便如此,3D打印仍然在制造方面更具灵活性,它在牙科和医疗方面使得以前只能由供应商提供的器材可能在医院内部即可完成制造;同时,模块化和集装箱式的打印系统也使得制造过程可以在远洋、战争、军事运输途中完成。7. 节省材料误区以金属为例,在传统制造中,加工一件产品原材料的采购成本与产品的材料成本之比可能高达9比1,这是因为在机加工过程中90%的材料会被浪费掉。3D打印基于层层制造的原理确实相比传统加工更加节省材料,但这并不意味着它不会造成浪费。同时,优质金属粉末的价格可能是焊丝的两倍,也可能是锻造产品价格的两倍,3D打印工艺本身所造成的材料浪费也具有很高的成本。3D打印中的支撑材料浪费这些材料的浪费产生于不得不添加的支撑结构,材料循环导致的失效,因筛粉产生的灰渣以及被循环系统带走的材料等等。因此在计算成本时需要将这些无法避免的材料浪费考虑在内,另外还可能涉及惰性气体、加工和后处理产生的能源成本等,设备的折旧成本更是必不可少的。8. 材料无限制误区虽然商业上已经有很多3D打印材料,但与传统材料种类相比,仍然非常有限。许多商业材料是专门为所使用的工艺甚至特定的应用而设计,价格昂贵也不具有广泛的适用性。美国3D打印材料平均价格但随着技术的发展,材料的种类正在变得越来越丰富,如近年来发展出的高性能液态树脂、PP及PEEK丝材等,金属材料的种类也越来越多。当前的3D打印材料能够满足绝大多数的使用需求。9. 精确的数字复制误区3D打印是一种基于数字制造的工艺,但它并不是Ctrl C + Ctrl V,作为一种制造工艺,它仍然涉及尺寸精度、缺陷以及产品一致性的问题。大多数金属打印的零件都需要某种形式的精加工或机加工。但,这些问题其实都是可以解决的与此同时,同一个零件在不同的环境下制造,还可能会产生因为材料、温湿度、设备状况差异而带来的产品一致性问题。10. 3D打印将改变制造业误区3D打印确实给设计、原型及复杂零件制造带来了极大便利,同时它也给制造带来了全新的思路和解决方案。但它将继续作为一种材料加工的新方式而存在,它会成为传统加工方式的有益补充,能够带来更高的效率转化,同时也将创造更高的效益。然而这并不能成为神话这门技术的理由,它将继续影响生产,影响生活。END3D打印是数字设计、高级材料、计算机控制、信息技术等科技发展到一定阶段的产物,未来随着机器学习和人工智能的发展,3D打印将会融入更多的新科技。而且随着材料的发展,技术本身的进步,3D打印所能实现的功能将会越来越多,也希望之前我们理解的误区成为现实。欢迎转发延伸阅读:关于3D打印的十大理解误区(一)未来3D打印会有高收入吗焦点:3D打印大规模制造面临的挑战零件的数字化趋势及采用3D打印生产备件的优势与应用案例---广告---赞 原文始发于微信公众号(3D打印技术参考):关于3D打印的十大理解误区(二)
  • 发动机涡轮叶片的传统与3D打印制造过程

    发动机涡轮叶片的传统与3D打印制造过程

    涡轮叶片是发动机最重要的零件之一,采用的材料价格往往非常昂贵。作为典型的自由曲面零件,涡轮叶片的一个重要特点就是薄,加工时易变形,并且材质通常为蒙乃尔合金、INCONEL、钛和镍为基础的难加工合金材料,更增添了加工的困难度,同时对加工工艺与加工用的刀具提出了更高的要求。本期我们展示叶片的数控加工、3D打印以及铸造工艺。一. 数控加工工艺 涡轮叶片的数控加工过程叶片的数控加工工艺,包含装夹方法、数控编程、切削工艺、颤振抑制、在线检测、辅助工艺等。材料浪费严重数控加工工艺对材料的浪费极为严重。二. 3D打印工艺 电子束熔融技术制造涡轮叶片包括西门子和霍尼韦尔在内的公司已经开始使用3D打印制造涡轮叶片。3D打印的制造优势不仅体现在节省材料、降低成本,更体现在大幅缩短叶片的生产制造时间。西门子工程师采用增材制造技术生产的一种新型燃气轮机叶片,从设计到生产的整个周期可以从两年缩短至两个月,大大提高了生产效率。西门子采用激光打印技术制造涡轮叶片三. 铸造工艺涡轮叶片铸造工艺主要由模具制造(包括外形模具和型芯模具)、制芯、制蜡模、制壳、浇注、脱壳脱芯、检验等主要工序组成。叶片陶瓷型芯包裹型芯的蜡模待浇注的型壳高温浇注叶片铸件完成加工的涡轮叶片叶片铸件表面无金属光泽,通过后续的机加、打孔、抛光打磨等工序后,才是我们通常见到的状态。这道工序对于3D打印的叶片也是必不可少的。END除上述加工方式外,涡轮叶片还有多种加工方式,为保证安全运转,叶片还需要经过尺寸和形状检测以及裂纹检测等。相比较而言,3D打印相比数控加工和铸造有着很多优势,但有时候还要根据使用情况的不同选择最佳的制造方式,如单晶叶片等,3D打印目前还无法实现。欢迎转发延伸阅读:发动机制造:雄起的中国航空几种金属打印的特点及在航空领域存在的问题---广告--- 原文始发于微信公众号(3D打印技术参考):发动机涡轮叶片的传统与3D打印制造过程
  • 关于3D打印的十大理解误区(一)

    关于3D打印的十大理解误区(一)

    几年间,3D打印在全球范围内获得了极好的发展,从衣食住行到大工业生产,方面面都可以看到它的影子。它被各国政府所重视,被创客所推崇,很多少人认为其无所不能,认为它将推动第三次工业革命,颠覆传统的制造方式。然而我们可能并没有完全理解这门工艺所包含的所有内容,包括它的局限和不足,本期我们就来管窥一隅。1. 3D打印的成本误区3D打印最大的潜力是用于复杂产品制造,它所产生的制造成本并不会因为产品的复杂程度而发生改变,然而这并不意味着3D打印就降低了总体制造成本。这是因为基于增材制造的复杂产品的高昂成本被推向了设计端。在设计过程中,寻找或培训技术人员以及设计本身都需要花费大量时间和金钱,而且有可能还需要购买软件或各种插件。此外,增材制造的下游成本同样重要,对于复杂结构的后处理精加工以及检测也要付出成本,而且它会受到复杂性的影响。NASA火箭发动机喷嘴部件:打印完状态与抛光状态我们可以这样讲,3D打印本身不贵,但我们还需要为创意买单,同时创意又会造成附加成本。但尽管如此,一体式、复杂式制造不仅减少了零件数量,还带来了工作效率的提升。NASA材料工程师在马歇尔太空飞行中心的先进制造工厂在40小时内制造出了一体式火箭发动机喷射器,此前通过焊接这些零件制造相同部件则需要数月时间。增材制造使零件的复杂性和附加值都提升到一个新的水平。2. 设计无限制误区如今增材制造的工艺和材料种类越来越多,然而与传统加工相比,材料的范围仍然很小,而且每种工艺都有自己的极限,增材制造并非完全不受零件形状的约束。零件的形状会影响工艺设置一方面,材料的成本和可用性是主要的设计考虑因素,金属打印的成本比FDM要高,设备的构建体积也限制了部件尺寸。另一方面,增材制造虽支持复杂结构制造,但每种工艺却有着自己的局限性,参数化在给设计带来便利的同时也给理解设计边界带来了挑战。在设计时需要结合工艺考虑零件的最小壁厚、表面光洁度以及尺寸精度等内容。以模具为例,复杂流道的设计需要考虑到免于加支撑情况下最佳的内表面和形状。设计需要考虑工艺的局限性增材制造过程中,零件形状的改变,可能会对零件的整个制造过程发生改变,如零件的摆放方向、支撑结构以及精加工等都会因为设计的改变而改变。对于关键组件、标准化及需要认证的零件,可能需要对设计、材料或工艺的任何偏差进行重新认证,这会造成产品制造成本的大幅上升。因此,基于增材制造的设计应全面考虑产品的制造工艺及其限制因素。3. 无需装配及一体化制造误区增材制造的一体化制造特点可以减少零件数量从而实现子组件数量并缩短供应链,同时也可以带来成本的降低。然而,增材制造设备的加工尺寸仍然有限,许多部件也比现有机器可以生产的要大,需要两个甚至更多零件通过焊接或其他方式组装在一起。通用汽车和Autodesk工程师将座椅支架八个不同组件合并为一个3D打印部件考虑到因磨损、故障或其他因素造成的在役维护和维修,打印零件的配合和表面处理仍然至关重要。完全一体化的设计可能会妨碍粉末去除,甚至影响关键位置的后处理以及后期的维护和维修。4. 快速交货误区增材制造可以减少交货时间和库存,因为多个服务商可以在很快的时间内完成本地制造,然而这些优点通常适用于展示品、原型和非关键部件。但如果遇到关键用途部件或金属部件时,后处理操作的时间会非常长,甚至还可能会因为更换成型材料、排队等待后处理而花费更多时间。3D打印后处理尤其是金属打印后处理操作时间会非常长目前很多服务商会将设备专用于特定材料,并在内部建立专门的后处理操作,如热等静压、线切割以及表面处理工艺,以尽量保证必要的交货周期。5. 机器生产,无需人为干预误区对增材制造了解不多的人会觉得这门工艺无需人的介入就可以完成生产,然而在实际打印过程中却不得不面对可能的喷头堵塞、构建平台调平、更换电机甚至电子束或激光故障等问题。这些问题的存在并非是说如今技术水平不够高,而是为了说明增材制造需要人的参与去保证它的顺利生产。与此同时,增材制造工艺并不是通过一项简单的培训和学习就能完全掌握的。3D打印将趋向于未来自动化生产大多数设备的打印过程都无需人工干预即可运行,设备中安装了各种实时反馈和控制装置。许多设备尤其是国外品牌往往基于安全稳定运行和知识产权限制的考虑,使用户无法控制甚至知道更多操作方法和工艺参数,更不允许修改参数。高质量部件的生产需要对工艺过程有深入的理解然而高质量部件的制造尚需要理解工艺设置、过程控制以及后处理,这些均需要具备专门的知识。对于打印机而言,校准和维护等工作同样重要。篇幅所限,本期我们预先讨论这五个方面的内容,希望能够给应用端带来一些帮助。欢迎转发延伸阅读:焦点:3D打印大规模制造面临的挑战医疗:PEEK相较金属植入物的优势与不足使用3D打印维护战机有哪些隐忧金属粘结剂喷射技术:在进行批量生产时须考虑整个工艺链---广告--- 原文始发于微信公众号(3D打印技术参考):关于3D打印的十大理解误区(一)
  • “3D扫描+AI”,FingoS1敲开民用3D扫描仪市场大门

    “3D扫描+AI”,FingoS1敲开民用3D扫描仪市场大门

    3D扫描仪往往主打高精度、便携式、手持式这几个关键词,其目标是既方便使用又能具有极好的工业性能。随着3D打印逐渐走进课堂,与其相辅相成的3D扫描就显得有些尴尬,无论设备多么便携,操作起来仍需要较高的专业知识,而面对中小学生,传统的扫描设备仍然属于望而生畏的专业器材。那么有没有一款简单易操作,好玩又高效的扫描仪可以让中小学生感兴趣呢?在本届TCT展会期间,西安知象光电就推出了这样一款轻型智能化的扫描仪产品,它结合AI功能,将原本静止的扫描物体赋予各种动作,让产品拥有了生命,此举甚至引起了游戏设计师的青睐。结合AI功能的新型扫描仪这款名为FingoS1的3D扫描仪外观看起来更像一台ipad,不过它的功能却很丰富。集扫描、云计算、3D内容制作、动作交互功能于一身,产品集成度很高。与我们平时看到的工业扫描仪不同,FingoS1无需连接电脑,因此避免了各种连接线。工作台干净整洁,无线路烦恼与此同时,FingoS1搭载了6核处理器,采用“云”端计算和存储模式,可在10秒内完成标定,快速扫描并全自动融合拼接。设备精度可达0.1mm,而且自带彩色纹理贴图功能,7寸高清触摸屏也使其具有极好的观感和触感。FingoS1机体结构该产品的最大亮点是其借助人工智能实现了扫描物体的可塑化,内置的创意APP采用人工智能算法赋予了模型有趣的灵魂。扫描完成的模型通过用户自定义动作,可将其植入情景角色,实现游戏、ARVR等内容开发。内置AI功能赋予扫描物体生命 产品使用过程智能扫描设备的应用方向1. 应用场景落地家庭娱乐知象自主开发的3D内容制作APP—Fingoplay,可直接导入扫描模型,用户可自主制作3D动画和AR内容。Fingoplay将过去复杂、高难度、只有专业人士才能完成的模型建模、模型骨骼化、动作提取等基础工作全部实现智能化处理,普通消费者可以大开脑洞,立刻上手实践。赋予扫描模型生命,适用于家庭娱乐通过Fingoplay可以将天马行空的idea转化为好玩有趣的3D动画和游戏,体验3D科技为生活带来的乐趣。另外,Fingoplay也可在Android手机上使用,打开APP中的AR功能,就可让模型在现实场景下与用户做动作和语音互动,把电影中的“玩具总动员”带回自己家。用户也可以设计动作或者录制一段舞蹈视频上传至Fingoplay,经过智能化处理,可让模型按照预想的设计“表演舞蹈”2. 创客教育的寓教于乐新方案3D打印、3D扫描以及AR、VR,作为最新的科技在融入课堂方面一直找不到合适的途径,FingoS1+ Fingoplay提供了一套完整的3D建模和AR、VR动画制作课程。它可以满足教师最简化操作的教学需求和学生低成本实践的学习需求。将扫描后的模型赋予动作进行动画制作FingoS1基于Android7.1系统,可以在线升级扫描软件,支持各种应用下载,学生通过完成3D逆向建模、模型设计、AR/VR内容制作等一系列系统的3D成像+AI课程实践,不仅可以完成学校指定的课程目标,还能培养学生动脑动手的能力,直观体验人工智能技术。3D扫描与AI的结合,可以成为推广相关技术的创新方案。3. 为定制化设计用户提供高性价比的解决方案源于0.1mm的高精度扫描和1300万像素的纹理贴图,以及“0”成本的操作学习功能,FingoS1能够在极大程度上为电商、鞋类以及眼镜定制等厂家提供好用不贵、又能满足生产需要的建模和设计服务。它可以像使用普通Android手机一样简单,即刻完成扫描成像、模型处理和模型打印任务,解决了工业扫描仪在使用中缺乏专业知识的痛点。FingoS1自带纹理贴图功能ENDFingoS1的开发团队西安知象光电脱胎于西安交通大学,技术资本团队源于美国麻省理工学院、美国加州大学,国内清华大学、北京大学、西安交通大学和中科院西安光机所等科研单位。作为业内首款消费级3D扫描仪,FingoS1是真正能走入普通消费者生活中的产品。以云端计算和人工智能为代表的最新科技,将在5G时代衍生出更为丰富的应用场景。欢迎转发延伸阅读:颇多惊喜:3D扫描+手机终端+3D打印+易容---广告--- 原文始发于微信公众号(3D打印技术参考):“3D扫描+AI”,FingoS1敲开民用3D扫描仪市场大门
  • 2019 Asiamold & SIAF展览会:机器人与3D打印携手呈献智能制造新局面

    2019 Asiamold & SIAF展览会:机器人与3D打印携手呈献智能制造新局面

    2019年广州国际工业自动化技术及装备展览会(SIAF)将于3月10至12日在广州中国进出口商品交易会隆重举行。鉴于中国智能制造各项新科技的融合发展趋势,2019年SIAF展会将与Asiamold广州国际模具展览会一同呈献工业机器人与3D打印两大主题,展示工业自动化市场财富新亮点,指明智能制造未来大趋势!工业机器人与3D打印相生相促,协同效应引领新科技市场在中国智能制造加速发展的新时代,各项工业自动化新科技融合发展已是普遍趋势。机器人与3D打印的有效融合,不仅符合工业自动化新科技发展的大势,也将带来协同效应,从而形成工业自动化全新聚宝盆,并发展为市场投资新风口。工业机器人与3D打印的技术关系密切,相生相促。3D打印可以制造出机器人,机器人反过来又使3D打印技术更精细化。这方面的例子比比皆是:2017年4月,日本以3D打印技术高度仿真能力制作的医疗模拟机器人Mikoto引起日本医疗界声声惊叹。而相应的,德国公司KUKA制造的机器人手臂采用了灵活可变的机械设计,可沿不同复杂路径打印曲线,形成与蛛丝类似的具有结构强度的线材,引起业界声声赞叹。工业机器人与3D打印的融合带来众多双赢的技术硕果,体现新科技未来趋势,由此成为2019年SIAF展会和Asiamold展会备受瞩目的主题。工业机器人市场扶摇直上,智造名企集聚2019年SIAF展会工业机器人是最典型的机电一体化数字化装备,也是智能制造业的支撑技术之一,属于信息化社会的新兴产业,与智造业未来趋势高度契合。近年来,随着国家政策的大力支持及产业转型升级需求的猛增,工业机器人行业扶摇直上。目前,工业机器人在智能制造生产过程中以先进技术代替人手进行繁琐的工序。随着机器人技术不断进步,市场对相关支援技术及附属配件如气动元器件、运动控制、传动系统、机械手臂、电线电缆、连接设备的需求大幅增长,为行业带来无限商机。有鉴于此,2019年SIAF将工业机器人作为重点主题之一:2.1馆将特别以机器人、智能装备为展示主题,云集工业机器人及其核心技术供应商。4.1馆以运动控制、传动技术为焦点,诠释相关技术在工业机器人方面的实际应用。到目前为止,展览面积达10,000平方,确定参展的机器人品牌及相关配件企业超过150家,部分参展企业如下:工业机器人展商及附属产品展商:罗庚、和柔电缆、镁伽、思普瑞、银光、威洛博、北京软体、太阳电线、东佑达、安川首钢、配天、镭晨、尔腾、一诺基业、耐克森、ATI 工业自动化等气动部件制造商、代理商:SMC、亚德客、气立可、EMC、金器工业、伙伴气动等伺服驱动器系列和运动控制展商:智赢、万鑫精工、纳博特斯克、哈默纳科、大族精密、威腾斯坦等3D打印众多企业齐聚2019年Asiamold展会随着3D打印新技术逐步实现小批量试生产,其应用已不再限于模具前期打样成型。新研发技术已经冲破了传统模具行业局限,展现巨大市场潜力。近年来,我国3D打印产业连续翻倍增长,规模=达到了14.5亿美元。国内的3D打印应用主要集中在航空航天、家电及电子消费品、模具检测、医疗及牙科正畸、文化创意及文物修复、汽车及其他交通工具等领域,技术优势几乎无可替代,市场前景极为广阔。有鉴于此,2019年Asiamold展会专门开辟亚洲3D打印专区,展出面积达2,000平方米,截止目前有60家企业参展,包括:PADT Inc、山东晨灿机械、天津清研智束、西安欧中材料、北京汇天威、上海复志、深圳光韵达、吴江中瑞、东莞安萨姆、西安非凡士机器人、科艺仪器、深圳摩方材料、北京天远三维、广州思看科技等。SIAF与Asiamold展会同期举办,重量级活动描绘智造未来2019年SIAF展会将再度与广州国际模具展览会(Asiamold)同期举行,除了通过展品向观众演示不同领域的先进技术,亦将广邀多家机器人制造及相关技术企业,举办多场演讲阵容强盛、内容丰富的研讨会,本届亮点包括:SIAF 重点研讨会对话隐形冠军2019:阐释传感器在智能解决方案的定位,从企业战略层面出发,分享未来发展的启示智能工业解决方案研讨会:围绕汽车制造、智能物流两大范畴,提供涵盖传感技术、视觉技术、传动技术、工业互联网等的智能解决方案Asiamold重点研讨会广州国际模具展览会研讨会:为本地及海外行业专家提供机会分享最新科研成果和案例分析,提供最新的模具解决方案第四届中国3D产业技术应用峰会:着实于3D打印技术在模具、工业生产中的解决方案和应用案例分析,为与会人员提供全新的智能制造生产技术扫码预登记,Pick精美礼品及高效观展预登记成功后,您将享受:现场预登记通道快速换证官方展会精美纪念品参与展前抽奖Pick Apple iPad Pro / 车载记录仪 / 智能运动手表等好礼参观咨询:周小姐 020-38251558-243SIAF微信: SIAF_Guangzhouwww.spsinchina.com欢迎转发---广告--- 原文始发于微信公众号(3D打印技术参考):2019 Asiamold & SIAF展览会:机器人与3D打印携手呈献智能制造新局面
  • 3D打印假肢设计师:做假肢别可怜别人,别自我感动

    3D打印假肢设计师:做假肢别可怜别人,别自我感动

    3D打印技术为假肢的设计与制造提供了新的机遇。在本次 TCT 3D打印展上,假肢设计师吴兆龙宣讲了他的假肢设计心得体会。肢乎共享假肢对其进行了梳理,本篇内容吴兆龙先生将以第一视角讲解假肢设计思路。3D打印假肢设计师吴兆龙先生受TCT邀请分享经验心得1. 假肢设计,别可怜别人用最简单的方式,概括我做的事情就是造假者。我来这里,是希望更多的力量进入假肢制造行业。如果说我是造假主犯,那么在座的诸位,未来有可能合作,大家都是帮凶。通过今天上午的展览,我受益匪浅。关于假肢设计第一条,我想说的是:"别可怜别人,别自我感动。"假肢,很多人第一次联想到的时候,往往和身残志坚,家庭贫困, 社会责任等等联系起来。但是实际接触过程中,你会发现,很多人,是不适合,不需要可怜的。不能因为某次事故,别人就一定要接受你的同情和可怜。没有手腕,一样自食其力我认识一位手腕离断用户,整个手腕以下都没有的。自己有飞行执照,爬上过珠峰。珠峰啊,我是想都没想过。我好好设计产品,没资格可怜人家,而且可怜别人会影响设计工作。2. 设计假肢,别自我感动我第一次了解到3d打印假肢的时候,是国外有机构为残疾人提供免费的FDM打印假肢。我是为这种模式感动了,多好啊,解决了残疾人收入低,假肢没有功能的大问题。我在百度【假肢吧】里发帖问大家有没有人需要。但是做出来之后,发现没人要,送人都送不出去。这不是说设计的不好,而是设计有些水土不服。我也分析过,发现问题是设计者和用户并不是站在同一个角度。吴兆龙设计的3D打印手指首先从设计上来说,免费的假肢,只能是用传统的FDM机器打印。除了必要的绳索外,其他部分甚至关节结构的螺栓都是打印出来的。这种设计结构对制作者来说,非常好,不需要购买额外的东西,就能制作出来。有的结构甚至支撑都设计好了。一个门外汉,培训一下午就能够打印组装。这是多好的设计啊。但是做出来,问用户怎么样?第一次问,人家说可以,再问用的如何,不搭理你了。持续不懈问下去,发现大家嫌丑。这是什么啊,造型太科幻,辣眼睛。表面层纹,穿戴不舒服,接受腔形状不适合等等。于是这里有个陷阱,大家知道你是好心,没挣钱,所以包容你,对产品也包容,但是最终效果是做的不合适,他不用。当时遇到这个问题,就会感觉用户不领情,心想:“能有就不错了,要啥自行车啊。你们这些用户怎么就不知道好坏呢,这是多好的设计啊。”自我感动的不以为然。后来读到庄子里面一句话,同则无好也化则无常也。意思是与万物同为一体,就不会有偏好偏私,与世界共同进化则不会停滞。你执着于自己的偏好,要求用户适应你,当然做不出真正好的东西啊。所以我开始选择新的设计思路。抛开现有方案,就当是为自己家人设计假肢,怎么好怎么来。手指关节设计累计用了一千多小时,假肢接受腔形状不好处理,用克隆粉给残肢取模,之后找人做3D扫描。FDM强度和精度不够,用光固化和尼龙烧结,都是塑料关节容易磨损,关节设计用螺丝钉,为了防止磨损加上金属管;控制角度不合适,设计的时候,装配精度为0.2毫米。打印出来色彩不好看,找人手工上色。抛开成本因素,我们的定制程度、耐用性、结构强度、后期处理等等都已经超过国外的设计了。3. 假肢用户,谨慎分辨,好用户是金子一开始我觉得对待残疾用户都一视同仁,但是事情的转机是遇到一个懂行的人。他一开始也是想定做一个500块价位通用型的假肢。后来聊的比较好,他主动说,更好的标准是什么,我说1500 ,我可以根据好手外形量身定做,他当时说好,之前的五百算作定金。做出来第一版,他觉得非常好,还给我发了一个红包。还拍摄了一个三十分钟的视频,视频里他用假手指操作工具箱里的所有工具,包括万用表,手电钻等等。让我很感动。轮船上的机械师第一版使用中发现不少的问题,很配合的提出来各种修改意见。后来我才知道,他是轮船上的机械师。你想要什么颜色,改;你觉得差了几毫米,缩放;细了一毫米,扩大。他这一个做了七八款设计。从成本上来算绝对亏了,但是收获一个超级用户,明确了中高端的设计思路。这一点是赚了的。目前这一款他非常满意。我觉得接下来可以推广了。他现在应该带着这个假肢上船了,继续做机械师工作。从这个例子上,可以看出,真正的好用户,会推着你走。有人说我骗人的,还有的都不认识你,上来就说你不行,国内做假肢的绝大部分是骗子。各种解释都听不进去。我说,你自己也做假肢这么久了,你去看看国内外有几个假肢设计师,你很厉害,大家都怕你,谁还搞设计呢?他再也没捣乱过。我今年打算为家庭贫困的儿童捐赠十二根手指,消息一发出来,就有人一上来就问,怎么送假手指啊,语气不客气没什么。但是他连孩子手指截肢的照片,也没有,让他画个示意图也提供不了。这应该不是需要假肢的人。佛法无边,还只渡有缘人呢,我帮不了他们。4. 3D打印假肢,市场份额,尽人事听天命稍微有些了解的人,可能会知道,我国的残指再植的成功率在百分之九十以上,但是当手指发生事故的时候,只有三分之一的情况适合做残肢再植手术,更多的是挤压伤和搅伤,没有条件做手术的。江浙沪,珠三角等区域,南京一家医院手指再植案例四五千例。有一篇报道指出,三年来珠三角断指无法再植数量预计十万。这个市场份额很尴尬,每年断指再植数量应该在六千到一万之间。每根手指预算如果是五百到一千块之间,也才一千万的市场份额。大公司肯定看不上这个市场份额,只能是打造小而精的企业模式。这个市场是不断萎缩的,但是消费水平是不断提升的。比如说现在机器代人降低了工伤,赔偿比较多,工厂日益注重安全。用户也愿意掏钱定制中高端的假肢。但是还有一些先天性无手指的儿童。由于人口基数,这件事情,也只能是在我们中国做起来。对于这种手指截肢,甚至没有专业名词,这是一个被人忽视,甚至无视的市场,恰好有个技术能够解决这个问题。如果是向上下游延伸的话,有些机电手假肢完全可以做到这个技术。我们目前正在设计半掌和腕离断假肢,这种假肢的造价在一到三万。但是小而精的企业要辐射全国,在前期宣传投入上就要有一定投入。市场份额,受伤总数下降,这件事能做多久呢,不清楚。国外的网站也是很久没有更新产品了,持续性投入是个问题。做这件事有很多人支持我,假肢装配技师,手外科大夫,后期处理的人等等,很遗憾我去看望他们的资金都没有。目前负债累累。我只能说:“尽人事,听天命吧!”欢迎转发延伸阅读:医疗奇迹:3D打印如何改善我们的生活医疗案例:3D打印气管支架用于复杂手术3D打印如何辅助医生手术,如何宽慰患者---广告---赞 原文始发于微信公众号(3D打印技术参考):3D打印假肢设计师:做假肢别可怜别人,别自我感动
  • 已将3D打印实际应用的代表企业及案例

    已将3D打印实际应用的代表企业及案例

    2019 年 TCT 增材制造展览会已经结束,从展览面积到参展企业的数量和类型,显示出3D打印市场的活跃与规模的快速增长。与往期不同,本届展会的质量有所提高,3D打印附加工艺链条的企业开始出现,很多企业在往产业细分应用领域努力。本期,我们介绍已经将3D打印实际应用的部分代表企业及其案例。1. 3D打印医疗应用2016年,全球3D打印医疗市场规模达到12.29亿美元,其中3D打印植入物市场规模达到8.23亿美元,预计到2024年3D打印医疗市场规模将达到96.39亿美元,其中植入物市场达到81.2亿美元。爱康医疗作为中国骨科植入物行业的领军企业,是中国第一家且唯一一家将3D打印技术商业化并应用于骨关节及脊柱置换植入物的医疗器械公司。先后获得国内金属3D打印植入物的CFDA注册许可(髋关节系统、人工椎体系统、椎间融合器系统)。金属3D打印植入物产品及技术在中国的应用达到世界先进水平,同时相关核心技术全部拥有自主知识产权。2. 航空航天知名市场研究公司Markets & Markets预测到2022年,航空航天3D打印市场的全球规模将从2017年的7.14亿美元猛增至30.57亿美元。航空科技是国际竞争的战略制高点,是国家安全和国际地位的重要保障。面对大型商用C919飞机这一国家战略研究重点,飞而康与中国商飞一起探索出一条将3D打印钛合金零件应用到C919 大飞机的创新之路。项目经历三年,成功突破了C919飞机用航空级钛合金复杂结构件的制造难题,实现了3D打印飞机用钛合金复杂结构件的规模化生产与应用,建立了民用航空领域涉及原材料—3D打印制造—后处理—性能检测整条生产链条的认证方案。3. 汽车市场研究公司 Allide Market Research 于2017年发布了一份汽车行业3D打印市场报告。该报告预测,到2022年,全球汽车行业3D打印市场将达到23.91亿美元。3D打印参与制造的LSEV汽车部件XEV公司是一家有欧盟注资、中国背景的新能源公司,总部位于香港。在欧盟有史以来最大的科研项目—“地平线2020”智能电动车项目竞标中,XEV首部车型“LSEV”击败了奥迪、雷诺、菲亚特等传统汽车巨头,脱颖而出。LSEV在改善机动性、减少拥堵、提高安全性方面表现突出,并且采用3D打印技术制造,以纯电为动能,是一款资源节约型的交通工具。4. 模具就模具制造业而言,3D打印的运用可以使模具制造的精确度更高、效果更好、速度也更快。如今,世界各国传统的模具制造业在一定程度上都受到了3D打印技术的冲击。在部分领域,3D打印甚至已经开始颠覆传统的模具制造技术,并与之形成竞争关系。图片来源:厦门华易迅科技有限公司利用3D打印工艺在模具内部做出随形水路,从而极大提升模具的冷却效率,缩短注塑周期。目前金属3D打印技术在欧美和日本已被深入运用于注塑模具量产。国内汽车制造商、家用电器生产商等也已经开始尝试使用金属3D打印技术进行模具直接制造。END3D打印只有贴近应用才能显示出它的独特魅力,本次展会也正体现出这一趋势。无论是高大上的航空航天,还是新晋影视道具,3D打印在各领域的应用比以往都更加深入,实际应用案例让人眼花缭乱,参展企业似乎也更有信心。注:本期3D打印实际应用代表企业由苏州诺曼比尔材料科技有限公司提供。欢迎转发---广告---赞 原文始发于微信公众号(3D打印技术参考):已将3D打印实际应用的代表企业及案例