研究 – 3D打印技术参考-(第30页)    
  • GE Additive迎来新合作伙伴,专注粘结剂喷射金属3D打印技术

    GE Additive迎来新合作伙伴,专注粘结剂喷射金属3D打印技术

    近日,3D打印技术参考获悉,GE Additive与工业技术的领导企业——美国肯纳金属公司达成合作,就前者的粘结剂喷射金属3D打印技术展开测试。肯纳金属将提升GE Additive在硬质合金碳化钨方面的粘结剂喷射金属3D打印能力,同时继续扩展其端到端金属增材制造解决方案,包括金属粉末、3D打印零件和工具生产。 GE Additive粘结剂喷射3D打印系统series3 美国肯纳金属公司一直是粉末冶金和刀具装置制造业的领袖,是集科研、制造及营销为一体的跨国公司,是有60年历史的世界著名硬质合金刀具生产制造商。该公司的的金属3D打印零件已经在石油和天然气、能源、工业加工和运输等各个行业获得了广泛的客户。肯纳将与GE Additive合作,利用其专有的硬质碳化钨材料,确定、设计和扩展后者采用粘结剂喷射进行特定应用批量生产的能力。 肯纳金属推出的硬质合金粉末 GE Additive继续开发其粘结剂喷射金属3D打印解决方案,促进增材制造成为实现批量生产的解决方案,其目标是每年生产数百万个零件。这一发展的关键是来自GE Additive 的Binder Jet Beta合作伙伴计划成员的持续实践投入。肯纳金属便是其最新的成员伙伴 肯纳金属在碳化钨增材制造领域处于领先地位,2021年9月,该公司推出新型的KAR85-AM-K碳化钨增材制造粉末,其具有优异的耐腐蚀性和耐磨性,专为石油和天然气和能源行业的3D打印高性能最终用途部件而设计。碳化钨的密度和刚度大约是钢的两倍,杨氏模量在530-700GPa之间,极限抗拉强度为344MPa。碳化钨还具有2870°C的极高熔点,其硬度可与刚玉媲美。以传统方式制造时,这种高性能化合物通常用于工业切削工具、弹药、采矿钻头、手术设备等。 GE Additive粘结剂喷射3D打印系统配备的烧结炉 与标准碳化钨不同,肯纳的KAR85-AM-K粉末采用专有的钴、镍和铬配方,与其他钴基钨牌号相比,该材料具有更高的耐腐蚀性。 GE Additive开发的粘结剂喷射金属3D打印机早期版本的成型尺寸达到390*390*267mm,并与当时GE的各业务部门通力合作,共同支持该技术的研究与开发。GE Additive已经可以打印航空、能源、汽车和其他工业领域使用的多种合金,不断开发的新材料和形状解决方案,能够满足客户的各种应用需求。 GE Additive粘结剂喷射3D打印的液压歧管 从GEAdditive给出的最新新闻图片可以看出,该公司已经开发出并在测试第三个版本的机器。虽然曾宣称将在2021年底前推出Binder Jet解决方案,目前看来将会延迟。 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Q群:867355738;网址: 延伸阅读: 1.GE增材:四年来,通用旗下多部门支持转向粘结剂喷射金属3D打印技术 2.代替铸造,知名制造商将把3D打印机纳入生产线——为航空发动机等制造精密零部件 3.GE公司的新尝试:采用金属3D打印代替铸造,发现成本更加经济 4.重磅:富士康宣布开发粘结剂喷射金属3D打印系统
  • 国外正在开发一种基于蓝色激光的新型金属3D打印机

    国外正在开发一种基于蓝色激光的新型金属3D打印机

    近日,3D打印机制造商Essentium与工业激光器专家NUBURU正在合作开发一种基于蓝色激光的新型金属3D打印机。新设备旨在实现工业级金属部件的高分辨率以及高吞吐量制造,项目将以“多年、数百万美元”的协议进行开发。据合作伙伴称,该系统将适用于汽车、航空航天和国防等各种关键行业。 新3D打印机将集成NUBURU专有的蓝色激光技术,采用送丝形式,实现定向能量沉积(DED) 3D打印。事实上,作为合作的一部分,NUBURU会将其3D打印应用专利授权给Essentium。 NUBURU联合创始人、首席执行官兼总裁表示,他们的高功率、高亮度蓝色激光技术以及相关3D打印专利将帮助Essentium打造一款功能强大的金属3D打印机,应用范围更加广泛。 NUBURU蓝色激光 Essentium是一家专注于高速挤出工艺的3D打印技术开发商,其推出的HSE技术适用于工程丝材的高速、高温FFF挤出,声称比市场上的工业挤出机快10倍。因此,即将推出的蓝色激光3D打印机将标志着Essentium在金属3D打印领域的首次亮相。 蓝色激光对金属3D打印具有特殊的意义。以铜、不锈钢和铝等为代表的主流金属材料对传统使用的红外激光吸收率并非最高,而是会反射大部分能量。即便当前的技术已经较为成熟,但仍就有很大的改进空间,改变光源就是最重要的因素之一。 相关资料指出,450-560nm波长激光的应用提高了镁、铝、铜合金等高反射金属粉末在激光选区熔化技术中的吸收率,提高了高反射率金属材料的加工质量与加工效率。纯铜对515nm绿激光的吸收率接近40%,对450nm蓝色激光的吸收率则达到65%,分别相当于常规SLM用红外激光的8倍和13倍。3D打印技术参考查询资料发现,相同的应用,原来采用几千瓦的红外激光器功率,切换到蓝色激光只需要500瓦,并能解决了红外激光焊接时“大量飞溅污染”的问题。因此,随着对短波长高功率激光器开发的克服,采用SLM技术进行纯铜3D打印开始出现转机。 铜、金、铝等材料比其他波长更好地吸收蓝色激光 2017年,Fraunhofer激光技术研究所表示正在探索采用绿激光进行纯铜3D打印,并表示未来将创造一种可靠的用于单模操作的高质量激光器,稳定输出最大功率达400w的515nm波段激光。2018年,通快推出了第一款绿激光SLM打印机,该设备配备波长为515nm的TruDisk1020绿光激光器,打印零件铜含量高于 99.9%,实现了100%IACS的电导率和99.9%的致密度。 同样在2017年,日本岛津推出了100w的高功率蓝光二极管激光模块,并采用它进行了纯铜的3D打印。而国内杨永强教授团队在2021年表示,正在开发一款将1070nm的红外光纤激光与450nm的蓝色激光相结合的新型金属PBF打印机,红外/蓝光的复合既可以打印钛合金、铝合金、不锈钢等常规材料,也可以打印对红外光具有高反作用的金、银、纯铜等材料。 杨永强教授团队开发的双波长3D打印机 因为在能量吸收方面的更优表现,蓝色激光可以更快地熔化高反射金属材料。因此,NUBURU声称其蓝色激光技术可以使3D打印速度比其他类似工艺快十倍,同时可以带来更高的零件力学性能。 据Essentium称,新的3D打印机将生产类似于传统铸件和锻件的零件,并且需要“最少的后处理”。Essentium首席开发官兼联合创始人表示,NUBURU是蓝色激光技术的领导者,双方的合作将给金属3D打印带来新的创新。 补充资料,请扫描关注3D打印技术参考视频号注: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Q群:867355738;网址: 延伸阅读: 1.2022 TCT亚洲展现已开放观众预约参观 2.华南理工杨永强教授团队在新一代SLM技术领域的研究进展 3.纯铜3D打印工艺的发展:从SLM、3DP、FDM到DLP 4.南科大:金、银、铜等典型高反射材料的激光增材制造
  • 国家增材创新中心助力航空航天创新发展成果汇总

    国家增材创新中心助力航空航天创新发展成果汇总

    国家增材制造创新中心面向以卫星导航、载人航天、深空探测等为代表的国家重大战略需求,重点攻克航空航天应用领域所面临的高精度、高性能、复杂结构零件一体化制造以及金属大型结构件高效制造等难题,在关键工艺和重大装备制造方面取得了显著成果,推动了增材制造技术在航空航天领域内的广泛应用。 金属大构件高效增材制造 以增材制造技术突破结构件的轻质、高刚度、高强度、整体化成形等关键技术,实现航空航天大型铝合金结构件高效增材制造,如直径3-10米火箭转接环、燃料贮箱及飞机机翼等。 2021年1月19日,国家增材制造创新中心卢秉恒院士团队利用电弧熔丝增减材一体化制造技术,制造完成了世界上首件10m级高强铝合金重型运载火箭连接环样件。 燃料贮箱 方形框架结构件 精密复杂零件增减材复合快速制造及修复 有效结合增材制造适用于复杂零件成形及减材加工保证加工精度和表面质量的优点,成功实现航空发动机匣、航天发动机螺旋叶轮等复杂零件的增减材一体化制造。 机匣 螺旋叶轮 无人机用微型涡喷航空发动机 攻克微型涡喷、微型涡轴发动机自主创新设计及制造技术,开发出5种不同型号无人机微型涡喷发动机,零件总数减少80%,总重降低5-8%。 专用材料开发与关键组合件的成形制造 开发出耐高温新型复合陶瓷材料体系,实现了航空航天领域导弹天线罩、发动机涡轮叶片、燃烧室等耐高温结构件的快速制造。 梯度结构天线罩 发动机涡轮叶片 燃烧室结构件 装备推荐 由国家增材制造创新中心(简称:国创中心)自主研发的RC300环形铺粉设备突破了传统SLM设备逐层切片、刮刀往复铺粉的技术壁垒,通过螺旋连续切片、环形连续铺粉的方式实现激光扫描和铺粉过程同步进行,从而节省铺粉等待时间,成形效率提升30%以上,能够满足航空航天、军工等领域环形薄壁复杂构件的一体化高精度高质量成形需求。 目前,国创中心已成功开发5款SLM设备,设备长期运行稳定且通过应用验证,所有设备均通过欧洲CE认证。 产品家族 RC300环形铺粉 产品尺寸:2050*1050*2250mm 成形尺寸:Φ300*300mm适用材料:金属材料、纳米复合材料等产品特色:圆缸环形连续铺粉RC300-N2 产品尺寸:1950*1320*2280mm 成形尺寸:Φ300*300mm适用材料:金属材料、纳米复合材料等产品特色:双激光、高效、高质量RC300-N1 产品尺寸:1820*1320*2280mm 成形尺寸:Φ300*300mm适用材料:金属材料、纳米复合材料等产品特色:单双缸可定制RC100-N2 产品尺寸:1286*950*1920mm 成形尺寸:Φ120*150mm适用材料:金属材料、纳米复合材料等产品特色:双缸顶粉单向铺粉 RC100-N1 产品尺寸:1260*990*2050mm 成形尺寸:Φ120*150mm适用材料:金属材料、纳米复合材料等产品特色:圆缸上落粉双向铺粉 产品特色 1高效多激光协同扫描;螺旋连续切片,环形循环连续铺粉,节省打印等待时间,提升成形效率。 2开放自主开发工艺和控制软件,所有参数完全开放,打印过程参数曲线实时显示,支持新材料开发,工艺参数支持更新迭代。 SLM成形数据监测界面 3智能多源信息在线监测系统;数据可追溯,支持大数据工艺优化;设备运行状态、工艺数据实时APP远程监控;可实现设备的互联互通。 SLM成形多源感知在线监测系统 4稳定设备成型室气路循环和打印区域气流均匀性、烟烟除尘效果、设备整体结构强度与刚度均通过计算验证,设备稳定可靠。 成形腔内保护气体流动云图 中国航天事业从无到有,从有到优,每一步的发展都离不开技术创新和壁垒突破,尤其是近年来3D打印技术的高速发展,也为航天事业的发展带来了更多的思路与创新应用。 欢迎转发 主编微信:2396747576;硕博千人交流Q群:867355738;网址: 延伸阅读: 1.2022 TCT亚洲展现已开放观众预约参观 2.国家增材中心《大讲堂》——增材制造中一体化软件服务平台的应用 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 4.8本3D打印行业应用报告,覆盖航空航天、汽车、生物医疗及服务等多领域
  • 顾冬冬教授团队:激光增材制造铝合金构件「材料-工艺-性能」一体化研究

    顾冬冬教授团队:激光增材制造铝合金构件「材料-工艺-性能」一体化研究

    铝合金常被用于航空航天承力部件,其高温力学性能对于飞行器的飞行安全至关重要。基于粉末床的激光增材制造铝合金已经在该领域实现了很多重要应用,因此,亟须建立LPBF成形铝合金组织与高温力学性能之间的映射关系,进一步探索合金组织-高温性能一体化调控机理,对提升其在航空航天等领域的服役安全性和稳定性至关重要。 围绕如何提升激光增材制造AlSi10Mg成形件的室温/高温力学性能,南京航空航天大学顾冬冬教授团队与成都飞机工业(集团)有限责任公司,研究了成形方向对LPBF成形AlSi10Mg合金冶金缺陷、显微组织、室温/高温力学性能、疲劳性能的影响规律,揭示了LPBF成形AlSi10Mg合金疲劳裂纹的扩展机理,为提升LPBF成形AlSi10Mg的综合服役性能提供理论指导。相关研究在《中国激光》学术期刊刊登,并以封面文章发表。 封面解读 封面呈现了激光粉末床熔融一体化成形铝合金复杂构件及铝合金标准疲劳试样的过程。激光粉末床熔融技术为高性能复杂铝合金构件的短周期、净成形制造提供了新的技术途径。 研究团队通过激光粉末床熔融技术制备AlSi10Mg构件,研究了基于成形方向调控的铝合金组织演变对室温/高温静力学性能影响,探究了激光增材制造AlSi10Mg构件的疲劳等动力学性能,实现了铝合金构件的材料—组织—性能一体化激光高性能制造。成形方向采用水平成形方式(拉伸、压缩、疲劳等载荷平行于试样铺粉方向)和垂直成形方式(载荷垂直于试样铺粉方向)[图1(b)]。LPBF成形AlSi10Mg疲劳试样如图1(c) 、(d)所示。图1(a)LPBF成形过程;(b)垂直、平行与铺粉方向的成形试样示意图;(c)LPBF成形AlSi10Mg柱状试样;(d)标准疲劳试样图2 不同方向成形试样高温拉伸性能柱状图。(a)100 ℃;(b)125 ℃;(c)150 ℃;(d)175 ℃图3 垂直方式成形试样疲劳性能。(a)光滑试样的疲劳S-N曲线(R = 0.1、Nf = 107);(b)疲劳裂纹扩展速率da/dN随应力强度因子范围∆K关系曲线  主要结论 1)垂直方式成形试样的截面显示了不同方向的熔池形态,熔池主要呈椭球形和半圆柱形,熔池宽度约为100μm水平方式成形试样截面的显微组织显示,沿成形方向的熔池呈典型的鱼鳞形态,熔池深度为30~80μm。不同方向成形柱状试样截面上的熔池边界较为清晰,但显微组织差异较大:垂直方式成形柱状试样的截面呈半圆柱形熔池形貌,而水平方式成形柱状试样的截面呈层状结构。这归因于LPBF工艺逐层累积、熔池逐层熔凝的特性。 2)垂直方式成形试样的压缩强度低于水平方式成形试样。在压缩过程中,垂直方式成形试样的裂纹扩展路径比较简单,而水平方式成形试样的裂纹扩展路径较为复杂,因而后者具有更高的压缩强度。温度和成形方向均会影响LPBF成形AlSi10Mg合金的拉伸性能:随着温度升高,所有试样的强度都呈现递减的趋势,而延伸率则逐渐升高;水平方式成形试样的强度均高于垂直方式成形试样。由于LPBF铝合金熔池边界的粗晶特征,熔池与层间结合成为影响材料拉伸性能的最主要因素。在拉伸试验过程中,拉伸载荷的方向与垂直试样层间位置垂直,熔池边界粗晶区的裂纹在应力影响下更易形核扩展;而水平方式成形试样的拉伸载荷平行于层间位置,粗晶区对裂纹扩展的影响较小,故水平方式成形试样具有更高的拉伸性能。 3)LPBF垂直方式成形AlSi10Mg合金试样的疲劳强度为151.25MPa;经历107次循环后,合金的疲劳强度有较大损失,强度下降原因是疲劳性能对孔洞等缺陷比较敏感。LPBF成形AlSi10Mg合金的疲劳寿命为2.1×105周次,疲劳裂纹扩展门槛值ΔKth为0.981MPa·m1/2。 总结 研究采用激光粉末床熔融高精度增材制造技术,探究了不同成形方向对AlSi10Mg合金室温/高温静力学性能的影响,系统探究了激光增材制造AlSi10Mg构件疲劳性能,揭示了基于成形方向调控的铝合金组织演变对力学性能影响机制,优化了激光粉末床熔融成形AlSi10Mg疲劳性能,实现了铝合金材料—组织—性能一体化高性能制造,为激光增材制造铝合金在航空航天等领域的应用提供了科学基础和理论指导。 ✦ 课题组介绍 ✦ 南京航空航天大学江苏省高性能金属构件激光增材制造工程实验室于2017年由江苏省发改委批准成立,由顾冬冬教授担任实验室主任。团队主要从事激光增材制造材料设计制备、装备研发、软件集成、智能工艺、性能调控及应用验证等方面研究。 团队近五年在工程、制造、材料、应用物理等领域国际期刊上发表SCI论文100余篇,JCR一区期刊论文70篇,9篇入选ESI高被引论文。由德国Springer出版英文专著1部,申请/授权国家发明专利40余项、PCT国际专利4项。主持国家自然科学基金重点项目、国家重点研发计划、装备预研共用技术重点项目等国家及省部级项目30余项。 ✦ 通讯作者简介 ✦ 顾冬冬,南京航空航天大学教授、博士生导师,基础科研与人文社科处处长,《中国激光》副主编。国家“万人计划”科技创新领军人才,教育部“长江学者奖励计划”青年学者,国家“万人计划”青年拔尖人才,国家自然科学基金优秀青年科学基金入选者,德国Fraunhofer激光技术研究所洪堡学者。以第一作者/通讯作者在《Science》发表论文:“Material-structure-performance integrated laser-metal additive manufacturing”(Science 2021, 372, eabg1487)。以第一完成人获江苏省科学技术奖一等奖、教育部自然科学奖二等奖、空军“创新杯”科技创新大赛优胜奖、德国Fraunhofer–Bessel研究奖、英国物理学会高被引中国作者奖、爱思唯尔“中国高被引学者”。注:本文内容受《中国激光》授权。欢迎转发 主编微信:2396747576;硕博千人交流Q群:867355738;网址: 延伸阅读: 1.2022 TCT亚洲展现已开放观众预约参观 2.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 3.最新:体积3D打印再次登上《Science》封面 4.突破:NASA开发出一种新型超高性能3D打印合金,耐温1093℃
  • 重磅:华科史玉升教授团队开发出能3D打印PEEK的激光烧结SLS设备并成功实现临床应用

    重磅:华科史玉升教授团队开发出能3D打印PEEK的激光烧结SLS设备并成功实现临床应用

    目前国内外激光烧结3D打印技术主要用于成形较低熔点的热塑性聚合物材料。PA12及其复合材料(熔点在180℃左右)目前仍是SLS技术用的最多、也是最成功的成形材料,占SLS商品化材料的90%以上。能够进行PEEK激光烧结的3D打印机,在很长一段时间内几乎只有EOS可以做到。 聚醚醚酮(PEEK)作为一种特种工程塑料,具有质轻、力学性能优异、生物相容性和影像学低干扰等众多优点,在航空航天、医疗等领域有重要应用。尤其在医疗领域,相比于钛合金植入物,PEEK的生物力学性能更加接近人体骨骼,可有效缓解应力屏蔽效应,有利于内植入物与骨组织之间的骨整合, 保证了PEEK内植入物的长期稳定性。 3D打印相比传统技术更容易制造形状无规则零件,能够满足个性化的手术需求。华中科技大学史玉升教授团队在国家重点研发项目“面向增材制造的模型处理以及工艺规划软件系统”、“高性能复杂聚合物零部件增材制造技术的研发与应用”以及湖北省技术创新专项重大项目“高性能特种聚合物的增材制造技术与装备研发”支持下,研发出了针对PEEK材料的高温粉末床激光烧结(HT-LPBF)增材制造成套技术;同时还与协和医院杨操教授团队共同承担国家重点研发计划项目“高性能聚合物材料个性化仿生内植入物增材制造技术及临床应用研究”,实现了复杂结构PEEK骨植入物的快速个性化定制及临床应用。 相关研究成果 在装备研发方面:团队于2018年研制成功预热温度达400℃的独立控温第一代HT-LPBF装备,型号为HK PK125,台面125mm×125mm。2021年研制成功第二代HT-LPBF装备HK PK350,台面350mm×350mm。设计了具备独立空间的送粉腔体和成形腔体,实现了送粉和成形两个关键操作的独立预热与温度场均匀性控制,装备最高预热温度可覆盖PEEK等绝大多数高性能特种工程塑料。 (a)第一代HT-LPBF装备HK PK125,(b)第二代HT-LPBF装备HK PK350,(c)PEEK粉末材料,(d)PEEK材料成形过程 在材料制备方面:提出了高温红外辐射制备方法,制备了适用于HT-LPBF工艺的PEEK粉末材料,可同时满足粉末高温流动性、烧结窗口与堆积密度等关键指标的要求。制备的粉末整体形貌均一,堆积密度达0.37±0.01 g/cm3,烧结窗口达27.26℃。此外,揭示了PEEK粉末材料的老化机理。粉末老化使晶体结构更加有序,晶格体积减小,烧结窗口变宽。老化后分子链并未发生断裂,但大分子已交联形成联苯结构,降低了粉末的结晶度。 在成形机理方面:揭示了HT-LPBF周期性过程中涉及的动态非等温和准静态等温动力学结晶过程,及其对PEEK制件力学性能的影响规律。等温结晶较非等温结晶的HT-LPBF制件强度更高。 PEEK在HT-LPBF成形过程的结晶动力学过程与特征晶体结构 在临床应用方面:以华中科技大学附属协和医院杨操教授团队为依托,在国家重点研发计划项目的支持下,开展临床应用研究。将高性能PEEK植入物进行生物安全性检测(体内细胞毒性、致敏性、内植入物局部反应性、急性毒性、亚慢毒性、遗传毒性和致癌性),所有测试项目均已完成并通过生物安全性测试。临床试验严格按照人类伦理道德原则,遵守相关医学研究伦理准则,对拟展开的植入手术进行病人招募,对受试者进行常规的术前检查和综合评估。截止目前,已实现椎间融合器临床应用11例,并在术后定期跟踪随访,功能评估,病人各项指标正常,术后恢复良好。 (a)多孔点阵椎间融合器,(b)螺纹中空椎间融合器,(c)临床植入情况,(d)术后X线结果 成果主要完成人 史玉升,华中科技大学教授,曾获国家科技进步二等奖2项、国家技术发明二等奖1项、中国十大科技进展1项、中国智能制造十大科技进展1项、省部一等奖8项,省部二等奖6项,领导的团队入选湖北省和教育部创新团队。闫春泽,华中科技大学教授,长江学者特聘教授、材料成形与模具技术国家重点实验室副主任、增材制造陶瓷材料教育部工程研究中心主任,发表SCI论文130余篇,研究成果获国家科技进步二等奖、国家技术发明二等奖、中国专利优秀奖、日内瓦专利金奖、湖北省专利金奖各1项。杨操,华中科技大学同济医学院附属协和医院脊柱骨科主任,二级教授,主任医师,国家重点研发计划首席科学家,教育部新世纪优秀人才。现任中国医师协会骨科医师分会委员,中华医学会骨科分会脊柱外科学组委员。长期从事脊柱相关疾病和再生修复的基础研究,发表论文100余篇,授权发明专利30余项。文世峰,华中科技大学副教授,武汉华科三维科技有限公司技术总监。在LPBF装备国产化、大型化等方面做出了开创性研究,成功开发出动态聚焦方式大工作范围激光扫描系统和LPBF装备预热温控系统。发表论文40余篇,研究成果获国家技术发明二等奖、机械工业科学技术一等奖。陈鹏,华中科技大学博士后,主持国家自然科学基金、中国博士后基金等项目,以第一作者发表论文7篇,授权发明专利10余项,主要研究方向为PEEK材料激光粉末床熔融增材制造,及其在生物医疗和航空航天领域的应用。苏瑾,华中科技大学博士,主持华中科技大学研究生创新基金1项,2项国家重点研发计划骨干成员。发表学术论文10篇,授权发明专利5项,主要研究方向为生物增材制造技术与临床应用。注:本文内容由研究团队提供。欢迎转发 主编微信:2396747576;硕博千人交流Q群:838951316;网址: 延伸阅读: 1.2022 TCT亚洲展现已开放观众预约参观 2.3D打印PEEK植入物迎来重要发展:国家药监局发布注册审查指导原则 3.超越PEEK,3D打印的碳纤维增强尼龙有怎样的性能和应用潜力 4.视频:国家增材中心《大讲堂》——生物金属的3D打印及医疗应用
  • 最新:体积3D打印再次登上《Science》封面

    最新:体积3D打印再次登上《Science》封面

    4月14日,《Science》以封面文章发表采用轴向光刻3D打印石英玻璃的研究,这是体积3D打印技术至少第二次发表在该期刊,此前还有研究发表于《Nature》。 源于从微光学器件到用于化学合成和生物分析的微流体系统对玻璃的尺寸、几何形状、表面粗糙度和机械强度要求的发展,传统的加工方法受到挑战。来自美国加州大学伯克利分校、劳伦斯利弗莫尔国家实验室以及德国弗莱堡大学的研究人员,研究了石英玻璃的微尺度计算轴向光刻3D打印技术,也即通常被称之为的体积3D打印。 基于全息曝光、正交叠加、层析照相以及后烧结,研究人员制造了内径150μm的三维微流体、表面粗糙度仅6nm的复杂形状微光学元件,以及最小特征尺寸为50μm的复杂高强度桁架和晶格结构。作为一种高速、无层纹数字光制造工艺,轴向光刻3D打印可加工具有高固含量和高几何自由度的纳米复合材料,从而为新的设备制造提供空间。 轴向光刻3D打印石英玻璃的原理 计算轴向光刻的断层摄影技术通过时间复用曝光迭代优化光投影的方位角叠加来聚合3D结构,能够处理玻璃纳米复合材料。在打印过程中,前体材料和制造物体之间不会发生相对运动,因此可以轻松使用高粘度和触变性的纳米复合材料前体。该工艺的无层纹制造特点可实现光滑的表面和复杂的几何形状。因为在打印过程中制造的物体被前体材料包围,不需要牺牲固体支撑结构。这些属性对于3D打印微光学和微流体器件来说是理想的。 采用轴向光刻3D打印技术制造的微型玻璃结构 该研究中,使用的高透明度光固化微立体光刻纳米复合材料由液体单体光固化粘结剂基质和35vol%的固体无定形SiO2纳米颗粒组成。粘结剂通过自由基聚合,并将纳米颗粒支撑固定在打印结构中。对于打印获得的石英玻璃生坯需要进行脱脂和烧结。脱脂处理烧掉了聚合物粘结剂基体,产生了多孔的SiO2。在烧结过程中,纳米颗粒熔合在一起,形成致密的透明玻璃部分,并产生26%的各向同性线性收缩。 END 消费电子和生物医学成像领域对更紧凑、更轻便和高质量相机的需求推动了先进毫米级光学系统的发展。轴向光刻3D打印为特定应用设计的自由形式折射微透镜消除了其他3D打印工艺的层纹影响,而且该研究所制造的熔融石英玻璃具有出色的几何自由度、低表面粗糙度以及高断裂强度和光学透明度,将推动该领域相关器件的发展。 体积3D打印通过多光束在透明树脂液体中快速创建零件。相比传统的DLP和SLA技术,多光束3D打印可以达到更高的吞吐量(>105mm3/h),同时可以打印更加粘稠的材料。区别于传统的Z轴层叠3D打印,体积3D打印基于断层摄影曝光的技术在制造生物器官方面也具有相当大的优势。综合近年来的研究,无一不是前沿、突破性的发展,相信该技术在未来将创造更多的可能。 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Q群:867355738;网址: 延伸阅读: 1.2022 TCT亚洲展现已开放观众预约参观 2.今日Nature:体积3D打印再获突破,超高分辨物体仅需几秒 3.亚马逊最受欢迎品牌之一!详解纵维立方两大最新3D打印技术 4.4D生物打印是噱头吗?看4D Biomaterials创新材料4Degra的应用
  • 突破:NASA开发出一种新型超高性能3D打印合金,耐温1093℃

    突破:NASA开发出一种新型超高性能3D打印合金,耐温1093℃

    4月12日,NASA官网刊发消息,研究团队新开发出一种新型适用于3D打印的高性能合金,能显著提高航空和太空探索系统中零件的强度和耐用性,从而实现更好、更持久的性能。 强大的机械性能 该新材料是一种氧化物弥散强化合金,被命名为GRX-810,可以承受超过1000℃的温度,更具延展性,比现有最先进的合金寿命长1000倍以上。3D打印技术参考查询发现,氧化物弥散强化合金又被成为ODS合金,是基于马氏体钢和铁素体钢的基础上形成的材料,由于本身的晶体结构,体立方中心的钢基体可以形成具有弥散的柯氏气体团,形成超稳定的强化态,具有抗高温蠕变的特性。 使用3D打印制造的ODS合金与当前超级合金的密度与高温拉伸性能对比 GRX-810合金在极端温度下具有增强的机械性能。在约1000℃时,与当前最先进的材料相比抗压断裂强度翻倍、压裂前拉伸/弯曲灵活性增强3.5倍、在高温应力下的耐久性超过1000倍。NASA指出,这种新合金可用于制造航空航天高温应用环境下的零件,如飞机和火箭发动机内部的零件,它可以在达到断裂点之前承受更严酷的条件。 无限的使用潜力 此类合金对可持续飞行具有重大影响。例如,当用于喷气发动机时,合金的更高温度和更高的耐久性能将减少燃料消耗并降低运行和维护成本。同时还为发动机零件设计师提供了新的灵活性,利用更轻的材料实现更大的性能改进,而无需像以前那样因制造工艺限制而选择折中方案。 新材料开发背景 据3D打印技术参考了解,NASA研究团队在使用已商业化的3D打印材料制造某些发动机燃烧室零件时,组件无法在2000华氏度(约1093℃)下长时间使用,因此希望能够开发出一种新材料来满足需求,尤其是采用3D打印制造发动机燃烧室的燃料喷嘴和圆顶。 此前,拉伸强度的增加通常会降低材料在断裂前的拉伸和弯曲性能,而GRX-810合金则不然。这一突破对于材料开发来说是革命性的,随着美国宇航局旨在改变飞行的未来,新型更强、更轻的材料发挥着关键作用。 将重量百分比为1%的Y2O3包覆在NiCoCr粉末颗粒上 3D打印技术参考查询发现,研究人员使用一种新的高能混合技术成功将重量百分比为1%的Y2O3包覆在NiCoCr粉末颗粒上,粉末粒径为10-45μm,使之能够满足激光粉末床熔融设备的制造需求。 新合金粉被成功用于SLM设备上 NASA转型工具和技术项目负责人表示,纳米级氧化物颗粒使材料具有了难以置信的性能优势。为极端环境研发氧化物弥散强化合金具有挑战性且成本高昂。NASA的研究人员使用了计算模型来确定合金的成分,然后利用3D打印将纳米级氧化物均匀地分散在整个合金中,从而提高了高温性能和耐用性能。与传统的制造方法相比,这种制造工艺更高效、更具成本效益且更环保。 热力学计算和3D打印加速新材料开发 热力学建模和3D打印为开发这一具有突破性性能的新型高温合金发挥了重要作用。NASA克利夫兰格伦研究中心的材料研究科学家、新合金的发明者表示,应用这两种工艺大大加快了材料开发的速度,过去需要数年的反复试验,现在仅需要几周或几个月就能完成。 传统的材料设计方法通常涉及在宏观层面考虑材料特性,但是近年来出现了更先进的材料设计浪潮,这种新的工程模式使科学家和工程师能够设计出更强、更轻、更灵活、制造成本更低的新材料。在这个过程中,人工智能(AI)和3D打印起着关键作用。设计人员只需在程序中输入所需的材料属性,算法就可以预测哪些化学元素可以在微观层面上组合,从而创建具有所需功能和属性的结构。 基于模型驱动的新材料设计 NASA的研究团队使用热力学建模仅进行了30次模拟就发现了最佳合金成分。从资料中可以看出,这种新型的ODS合金是在传统NiCoCr基础上进行改进,不仅对B元素的含量进行了优化,还对粉末进行了Y2O3包覆。与传统的试错过程相比,建模工具在更短的时间内以更低的成本产生了结果。该工具还通过向研究人员展示要加入的金属类型以及每种元素的注入量来避免出错。NASA格伦研究中心的材料和结构技术学科负责人表示,这种合金的性能清楚的表明了建模工具的成熟度和产生显著结果的能力。 使用3D打印制造的ODS合金与当前超级合金的密度与高温拉伸性能对比 使用3D打印制造的ODS合金与当前超级合金的密度与高温拉伸性能对比 3D打印则有助于材料科学领域的创新,它为工程师和设计师测试新材料带来了新方法。3D打印技术参考此前曾介绍,利用现代增材制造和其他实验技术,设计人员可以将各种组成成分按照规划放置于空间中特定的点,构建任何比例的结构并验证结果。每次测试的结果会再次输入系统,让机器自主学习和训练,随着时间的推移,机器对材料的设计将更加智能可靠。 注:技术文档(共36页)已上传至QQ群,包含详实数据。欢迎转发 主编微信:2396747576;硕博千人交流Q群:867355738;网址: 延伸阅读: 1.2022 TCT亚洲展现已开放观众预约参观 2.亚马逊最受欢迎品牌之一!详解纵维立方两大最新3D打印技术 3.NASA研究团队发现金属3D打印孔隙特征大有利用价值并发布可控工艺研究成果 4.金属3D打印的最佳实践(一):NASA新材料3D打印工艺开发备忘录
  • 中科院沈阳自动化所陶瓷3D打印取得重要进展,提出缺陷产生的原因及控制方法

    中科院沈阳自动化所陶瓷3D打印取得重要进展,提出缺陷产生的原因及控制方法

    陶瓷材料具有优异的热学性能和力学性能,在众多领域显示出重要的应用前景。其固有的高强度、高硬度等性能却给陶瓷零件的成型带来了很多困难。将增材制造技术引入到陶瓷成型中将能有效克服上述困难,并为陶瓷材料复杂成型工艺提供了全新的可能性。 与此同时,3D打印制造的陶瓷制品不仅具有优异的物理性能,如高温抗氧化、耐腐蚀、耐磨,还具有满足使用要求的机械性能,如弯曲强度、断裂韧性、硬度等。 然而,陶瓷3D打印大规模、高精度和稳定制造是一个巨大挑战。基于树脂的混合浆料成型已成为当前主流的陶瓷3D打印技术,陶瓷制备过程中树脂完全热解带来的缺陷不容忽视。换言之,生坯形成过程中的空间固化生长机理和缺陷也会对陶瓷性能产生重要影响。这使得研究紫外光固化机理和缺陷形成与消除的工作更加重要。 中国科学院沈阳自动化研究所制备的多孔且具备复杂和简单结构的氧化铝陶瓷 近日,中国科学院沈阳自动化研究所在陶瓷增材制造技术新领域取得新的研究成果,提出了一种光固化数学模型,用于分析研究立体光刻3D打印陶瓷零件的成型质量,发现前驱体陶瓷浆料在增材制造过程中存在固化缺陷,并提出了改善方法。该研究成果以《Spatial curing growth mechanism and defect control of alumina green bodies manufactured by stereo-lithography》为题,发表于JOURNAL OF THE EUROPEAN CERAMIC SOCIETY(已传QQ群)。 生坯的空间结构、内部和表面缺陷对其热解产物的力学性能有重要影响。高固含量会增加粘度和吸光性,不利于固化。虽然悬浮液具有良好的流变性和稳定性,但其空间固化生长性能才是决定3D打印质量的真正因素。因此,需要从空间固化生长机理研究生坯的空间结构分布和缺陷形成因素。 了解生坯的空间固化生长机理和缺陷形成对于精密高性能陶瓷产品的制造具有重要意义。中国科学院沈阳自动化研究所的研究团队结合新颖的数学理论和实验,探讨了不同粉末体积分数和平均粒径对立体光刻中氧化铝生坯空间固化生长机理和缺陷调控的影响。在数学模型中发现了生坯的空间固化生长特征和缺陷形状,得到了光束区、散射区、固化不足区和重叠区的分布规律,以及它们与缺陷演化的关系。此外,通过实验验证了生坯的这些特性,发现这些特性可以通过基于数学理论的最佳实验参数来改善。特别是,打印层厚度可以选择性地改变固化形状并改善打印条件。 SLA 3D打印陶瓷原理 在生坯缺陷的形成中,通过建立数学模型和分析实验数据可以看出,固化不充分区域的出现是主要原因。水平和垂直表面缺陷的形成归因于以下几个方面: 1)光斑之间的重叠率导致固化面积不足。 2) 生坯内部和外部都存在固化不足的区域。 3) 粉末体积分数、平均粒径和打印层厚度与激光参数不匹配。 SEM 图像下的垂直固化生长和缺陷特征 在生坯的光固化过程中,研究人员提出了一些控制固化缺陷的方法: 1)调节打印层厚度减少了由固化形状引起的固化不足区域的面积,该参数可以选择性地调整固化形状以减小层间间隙的深度和宽度。 2)适当增加陶瓷悬浮液的散射度,可减少因激光光斑重叠率不足而导致固化不足区域的面积。适当增加平均粒径,散射区面积增大,横向和纵向不充分固化区的面积减少。应适当增加粉末体积分数,降低悬浮液的固化收缩率,以减小不足固化区与充分固化区的密度差,但同时需要降低打印层厚度,因为粉末体积分数的增加使固化深度变小,否则会增加缺陷的大小。 3)根据悬浮液的散射宽度调整光斑之间的重叠率,使线性固化宽度与激光频率和扫描速度匹配良好,最大限度地减少固化面积不足的问题。 4)增加每一层的曝光时间可以使固化更加充分。能量的均匀传输对于大层厚度和具有大量光吸收的浆料很重要。 低重叠率下生坯空间固化生长机理及缺陷形成垂直方向,以及 (e) 粉末体积分数(PVF)、平均粒径(APS)和层厚度上固化不足区域的形状变化 进一步讨论,对于大的重叠率,生坯中仍然存在少量的固化不足区域,这导致三种固化梯度共存,例如不充分固化区域,足够的固化区域和二次固化区域。每个固化梯度具有不同的凝固收缩率,这会导致坯体在烧结过程中存在固化应力,容易产生内外裂纹、开闭孔、密度差异等缺陷。此外,随着固化面积不足增加到一定程度,很容易在表面显露出微坑和层间间隙。生坯中仍存在三种固化梯度,给生坯带来严重的光固化缺陷,影响烧结体的力学性能。这也是该团队未来的工作重点。 总的来说,沈阳自动化所的研究团队提出的光固化数学模型,能够分析在不同点搭接率、线搭接率和面搭接率下,零件整体光固化中不同固化质量布局和缺陷形成的规律;并通过实验验证的方法,进一步提出结合浆料参数与设备参数相匹配的方法,从而改善了陶瓷增材制造过程中的缺陷问题。 目前,沈阳自动化所拥有了国内先进的陶瓷增材制造能力,具备高精度成型的立体光刻工艺、材料热重分析仪器、温控精准的1700度高温电炉和真空脱脂炉等设备,能够形成一条基于数字光固化成型的陶瓷产品制备的工艺链,自主研发和设计不同复杂形状的陶瓷零件。 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QQ2群:838951316;网址: 延伸阅读: 1.2022 TCT亚洲展现已开放观众预约参观 2.一种用短切陶瓷纤维增强的新型3D打印耐高温复合线材 3.国家增材中心《大讲堂》第一讲:陶瓷增材制造控形控性关键技术 4.陶瓷3D打印面临的挑战,一种增韧解决方案与未来市场
  • 华南理工3D打印金属基复合材料,抗拉/屈服强度分别达到1.6Gpa和1.2Gpa

    华南理工3D打印金属基复合材料,抗拉/屈服强度分别达到1.6Gpa和1.2Gpa

    导读:与以往研究中主要通过陶瓷颗粒强化金属基复合材料不同,本工作研究了SiC增强沉淀硬化钢以引发原位沉淀并促进双相强化,通过SLM技术制备的马氏体金属基复合材料的抗拉强度和屈服强度分别达到1.6Gpa和 1.2Gpa,相比基体材料分别提高了38%和29%,同时保持了10.1%的延伸率。 陶瓷增强金属基复合材料广泛应用于航空、航天、交通等领域,因为它可以提高金属基体的强度、硬度和耐磨性,同时保持良好的韧性、高温蠕变性能和疲劳强度。此类材料主要采用铸造和粉末冶金方法生产,面临着模具成本高、交货时间长、几何约束等问题。3D打印可以灵活地原位合金化多种类型的粉末,这突出了开发具有复杂几何形状高性能复合材料的潜力。 激光粉末床熔融(SLM)增材制造的最新进展为陶瓷增强金属基复合材料的发展开辟了一条新途径。独特的逐层工艺方式简化了复合材料制造的工艺路线和交货时间。采用SLM技术制造陶瓷增强金属基复合材料有以下优势: 1.第二相强化和晶粒细化。陶瓷颗粒具有较低的密度和热膨胀系数,以及较高的硬度、模量和强度。添加陶瓷颗粒可以提高金属基体的强度、硬度和耐磨性。此外,陶瓷(尤其是纳米级陶瓷颗粒)可以作为异质形核位点,从而阻碍晶粒的生长和细化凝固晶粒。除此之外,熔池凝固过程中的高冷却速度有利于形成细晶粒,可以进一步提高强度和硬度。 2.提高激光吸收率。激光吸收率对SLM形成质量有重要影响。在1060nm波长的激光下,陶瓷对激光的吸收率高于金属。因此,这些陶瓷的加入可以提高金属基体的激光吸收率,从而有效提高成形效率及零件性能。 3.提高零件的成型质量。使用陶瓷颗粒可以改善熔池稳定性和液相的粘度,从而提高制件机械性能。同时,激光加工过程中陶瓷和金属之间的原位放热反应可以提高熔池的温度并提高零件的密度。此外,陶瓷颗粒还能阻碍裂纹扩展,这对于提高机械性能至关重要。 目前采用SLM技术加工的陶瓷增强金属基复合材料可分为异位制备和原位制备两种方法。异位制备是将陶瓷颗粒与金属粉末直接混合,然后进行SLM打印。由于增强材料和基体之间的物理不匹配,以及在陶瓷颗粒表面形成氧化膜,通过异位方法形成的复合材料可能会遇到界面结合问题。相比之下,原位方法通过两种或多种原材料之间的化学反应在基体中形成强化相,从而实现稳定的热力学性能和更均匀的强化颗粒分布。此外,原位制备可以避免氧化,从而提高界面结合强度,并且可以获得比非原位制造更好的机械性能。 与现有主要由陶瓷颗粒增强的3D打印陶瓷增强金属基复合材料不同,华南理工大学的团队研究了通过添加陶瓷颗粒的原位触发沉淀,这促进了金属基体的双相强化(陶瓷颗粒+沉淀物)。选择马氏体时效钢作为基体,因为其在热处理后可以通过金属间化合物实现沉淀硬化。研究人员推测,这些沉淀物可以通过添加陶瓷颗粒后在SLM过程中原位异相成核。碳化硅因其高模量和硬度、较低的密度和良好的激光吸收而被选为增强陶瓷。SiC和Fe在1060nm波长激光下的激光吸收率分别为0.78和0.64,这表明根据复合粉末中吸收率的混合规则,添加SiC可以提高马氏体时效钢的激光吸收率。此外,SiC与铁具有良好的润湿性,可以抑制复合过程中棘手的界面键合问题。团队人员对SiC的含量对致密化的影响行为、微观结构演变、沉淀动力学、机械性能和底层强化机制进行了研究。 维氏硬度和相应的压痕图像,以及样件拉伸应力-应变曲线 与通过3D打印加工的各种金属基复合材料相比,SLM加工的 SiC 增强马氏体钢具有显著的机械性能 研究发现 1. 复合材料的激光成形性随着SiC添加量的增加而降低。12% 的SiC添加量时样件的致密度超过99.4%。当添加量为15 vol%或更高时,会观察到明显的缺陷(如大孔和毫米大小的裂纹)。此外,轻质SiC 的添加降低了复合材料的密度,从而提高了比强度。 2. SiC的添加对显微组织有显著影响。添加SiC后,微观结构形态从胞状结构变为树枝状结构。在没有后热处理的情况下观察到大量纳米沉淀物,由于SiC颗粒和位错可以作为优先成核位点,因此可以通过异相成核原位形成。沉淀动力学分析表明,添加SiC提高了成核速率。SiC颗粒可能与基质和原位形成的化合物颗粒发生部分反应。残余应力随碳化硅含量的增加而增加,碳化硅促进了奥氏体相的形成。 3. 新制备的复合材料的硬度和强度随着SiC添加量的增加而增加。12% 的SiC添加量时样件的硬度达到438 HV0.1,同时达到了约1.2 GPa的最大屈服强度,相比基体马氏体钢相比增加了约29%。此外,3%SiC添加量时样件实现了最高的抗拉强度1.6GPa,增加了约38%。 总体来说,华南理工大学的团队所采用的与现有主要由陶瓷颗粒增强3D打印陶瓷增强金属基复合材料不同的制备方法,使材料的最高屈服强度和抗拉强度分别大幅度提高。潜在的强化机制包括析出物和SiC颗粒双相第二相强化以及位错强化。 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Q群:867355738;网址: 延伸阅读: 1.2022 TCT亚洲展现已开放观众预约参观 2.性能媲美锻造,西工大黄卫东教授团队开发3D打印高强、高韧铝合金 3.预热至400℃,H13工具钢打印态的强度达到2GPa 4.3D打印研究成果下载:花费5年、1720万欧元,提交5500个样本,专注于缺陷和工艺分析
  • 化工巨头杜邦获得「大面积、超快速、连续光固化」3D打印系统

    化工巨头杜邦获得「大面积、超快速、连续光固化」3D打印系统

    导读:基于HAPP技术的超快速、连续光固化LAKE 3D打印系统的成型尺寸与Carbon的L1非常接近,两家公司是市场上的直接竞争对手,尤其在消费品领域。与Carbon的另一相似之处是销售方式,Azul 3D并不向客户出售设备,而是只出租。目前,价格约为每年5万美元,包括最低树脂订单。Azul 3D相关负责人表示,他们希望鼓励生产,而不是原型设计。 使用光线将液态树脂逐层固化为固体的立体光刻过程通常比较慢,制造稍大尺寸的零件常常需要几个小时。此外,各层之间的结合往往比较脆弱,成品结构易碎。因此,3D打印并没有取代传统的制造过程,而是和一些非常特殊的用途联系起来。美国伊利诺伊州埃文斯顿西北大学工程学教授Chad Mirkin表示:“在很大程度上,3D打印主要局限于原型设计,因为它速度慢、产量低、产品结构不稳定。” 连续液体界面制造”(CLIP)技术的诞生使生产速度提高了100倍。这项技术的发明者Carbon公司采用一种半渗透窗,可以将氧气注入液体树脂,从而形成一种能防止固化的区域。在该区域上方,光线将树脂固化成固体。机械臂缓慢地将不断增长的固体从树脂中拉出,使其他材料得以固化和黏附,这种技术无需一系列层合界面,因此产品更加坚固。但,Carbon公司有未能解决的问题。 “高面积快速打印”(HARP)的技术 Carbon公司真正使光固化3D打印技术用于最终零件生产,并且与福特汽车公司、阿迪达斯体育用品公司和里德尔体育公司达成协议,分别为它们生产汽车零件、运动鞋底和橄榄球头盔——但其固化过程会释放出大量热量,这可能导致打印的零件翘曲和破裂。为了散热,打印的成品尺寸实际上被限制为25cm×25cm×41cm。 Mirkin表示:“Carbon公司证实了3D打印可被用于制造业,而且他们在许多行业做得都非常好,但是他们还没有找到快速打印大型物体的方法。” 2019年末,Mirkin的团队开发了一项名为“大面积快速打印”(HARP)的新技术,该技术使液体冷却剂在一桶液态树脂下面循环。冷却剂是一种氟化油,在打印时会直接从正在打印的物体上吸走热量,从而使它们在短短几个小时内就可以达到成年人的尺寸。Mirkin将使用多台投影仪发出的光进行打印的方法称为“平铺”(tiling)工艺,其打印尺寸可以达到约1m×1m×4m。将来,其他投影仪可使HARP 能够制造更大的物品。从理论上讲,平铺工艺消除了尺寸限制。 基于HARP技术的LAKE 3D打印机 HARP系统的打印速度和打印规模都是罕见的,可以在不牺牲分辨率的情况下非常快速地生成非常大的对象。其打印规模是行业领先者的20倍,速度是100倍,吞吐量达到2000倍,它可以在三个小时内完成300 x 300 x 1200mm的零件构建。基于该技术所开发的LAKE 3D打印机在60小时内为医护人员打印了5000个面罩,这意味着每6分钟,就能够从打印机上取下8个面罩并开始下一轮打印。HARP技术能够提供面向大规模生产的吞吐量,其技术甚至可以与注塑成型相媲美。 为了使HARP商业化,Mirkin和同事成立了Azul 3D公司,此前该公司预计在2021年年底前开始销售打印机。根据最新消息,化工巨头杜邦已成为该公司的客户之一,Azul 3D已向其提供LAKE系列3D打印机。该系列产品的成型尺寸为254 x 304 x 609mm(10x12x24英寸),分辨率为0.072mm,打印速度高达每小时300mm。 杜邦旗下电子与成像公司将采用该技术用于电子材料领域。Azul 3D开放了DLP通常无法使用的材料,这也是杜邦对该技术感兴趣的部分原因,这些专有的树脂可以实现大规模生产,彻底改变工业和消费领域使用3D打印的方式。Azul 3D还为杜邦开发了一种定制树脂,可以生产传统技术无法实现的复杂结构。 Azul3D的专有树脂材料 杜邦电子与成像公司服务于芯片封装、电路板、显示器、数字和柔版印刷、电子和工业精加工以及半导体行业。与Azul 3D合作的目标是将下一代3D打印方法(如HARP技术)引入电子材料领域。目前在该领域,已有大量3D打印应用,从卫星、天线到电路结构、电路板和传感器。因此,杜邦和Azul 3D的合作,可能会允许这些类型的产品以更高的速度进行微调和按需制造。 杜邦电子与影像公司产品 2021年12月,Azul 3D的首席执行官明确指出,LAKE系列的成型尺寸与Carbon的L1非常接近,这表明两家公司将是市场上的直接竞争对手,尤其在消费品领域。与Carbon的另一相似之处是销售方式,Azul 3D并不向客户出售设备,而是只出租设备,目前,价格约为每年5万美元,包括最低树脂订单。Azul 3D相关负责人表示,他们希望鼓励生产,而不是原型设计。 Azul 3D表示,与杜邦的合作非常富有成效。向杜邦这样的化工巨头输送3D打印机进一步验证了Azul 3D的技术和材料能力。LAKE打印机是Azul 3D将在未来几年推出的一系列打印机中的第一款,称为SEA的下一代打印机将提供四倍的打印面积,允许制造商打印更大的零件或产品,其尺寸可能达到一米以上。 2020年,Azul 3D备受全球范围投资者的青睐,完成了第二和第三阶段的种子轮融资,使其融资总额超过2000万美元(约1.37亿元人民币),投资者包括 Stratasys Direct Manufacturing 前首席执行官、3D Systems前主席以及ExOne当时的首席执行官。Mirkin希望HARP能改变3D打印的商业模式。“几乎所有的3D打印公司都必须从他们的硬件上获得可观的收入,因为他们根本没有使用足够的树脂来使此项技术具有良好的商业模式。”他表示,“借助HARP,该公司不需要仅依靠销售硬件来获得收入,因为他们还可以通过销售生产大量零件所需的树脂来赚钱。这样,由于初始硬件成本几乎变得无关紧要,所以HARP降低了进入门槛。” 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QQ2群:838951316;网址: 延伸阅读: 1.以面成型:让液态树脂、高分子粉末和金属材料3D打印的速度和规模呈百倍增长 2.面区域金属3D打印的真实过程,及200万个激光点是如何实现的 3.案例丨施耐德电气:利用中国3D打印机制作备品备件,助力缩短加工周期 4.3D打印如何提高注塑模具的竞争力和附加值?