近幾年,3D打印技術(shù)在先進(jìn)制造和科研領(lǐng)域引起持續(xù)關(guān)注,其原因在于,該技術(shù)在快速制造復(fù)雜三維結(jié)構(gòu)、三維結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的自由度、滿足個(gè)性化定制加工、節(jié)省原材料等方面具有優(yōu)勢。使其在促進(jìn)“未來智造”的落地、促進(jìn)制造業(yè)的轉(zhuǎn)型革新、下一代先進(jìn)制造的興起方面均提供了巨大機(jī)遇,甚至被認(rèn)為是第三次工業(yè)**的重要標(biāo)志技術(shù)之一。盡管如此,3D打印技術(shù)距離在工業(yè)和生活中的大規(guī)模應(yīng)用仍有相當(dāng)距離,面臨很多關(guān)鍵挑戰(zhàn)。以3D打印技術(shù)推動制造業(yè)的變革性進(jìn)步,將是一個(gè)長期的歷程,同樣會經(jīng)歷初期的熱潮、遇阻后的冷卻、行業(yè)持續(xù)修煉“內(nèi)功”、逐漸走向成熟并**終可能助力制造和生活方式的改變。筆者過去幾年在3D打印領(lǐng)域開展了一些研究工作,主要關(guān)注了功能納米材料3D打印和應(yīng)用,并與國內(nèi)外同行進(jìn)行了合作,取得一定的成果(文末介紹)。在此過程中,也更清晰地感受到3D打印技術(shù)已經(jīng)和即將對科研和產(chǎn)業(yè)界的深遠(yuǎn)影響。未來擬致力于高性能打印材料的開發(fā)和應(yīng)用和新型打印系統(tǒng)的開發(fā)相關(guān)工作,力求掌握技術(shù),實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。本文簡介了我個(gè)人對該領(lǐng)域的初步了解和思考,以期洞悉3D打印技術(shù)的整體樣貌之一斑,不拘于科研論文的形式,但求與同興趣者交流。吉林3D打印模型多少錢?可以咨詢河北莊水科技有限公司;石景山區(qū)的3D打印模型咨詢聯(lián)系方式
傳統(tǒng)汽車制造環(huán)節(jié)產(chǎn)能固定切入難度大,3D打印在普通金屬標(biāo)準(zhǔn)件的規(guī)?;a(chǎn)領(lǐng)域目前還不具備成本和效率優(yōu)勢,直接制造環(huán)節(jié)具備較高可行性的方向主要包括個(gè)性化外觀組件定制(以寶馬和標(biāo)致汽車為)和復(fù)雜功能零件生產(chǎn)(以通用汽車為)兩個(gè)方向。此外,隨著新能源汽車市場的蓬勃發(fā)展,輕質(zhì)化、一體化需求增強(qiáng),且產(chǎn)品跌代速度較D打印有望憑借獨(dú)特優(yōu)勢切入新產(chǎn)業(yè)鏈。保守估計(jì),3D打印未來即使只在每年過萬億美元的汽車研發(fā)、生產(chǎn)環(huán)節(jié)中占有1%的份額,其每年的市場規(guī)模也能超過百億美元。Frost&Sullivan市場調(diào)查報(bào)告預(yù)測,汽車3D打印的市場規(guī)模有望于2025年達(dá)到43億美元。汽車行業(yè)的金屬3D打印的應(yīng)用優(yōu)勢有兩方面:1)無模化,加速迭代過程,減少研發(fā)成本;2)對產(chǎn)品的復(fù)雜性成本不敏感,適合創(chuàng)新顛覆產(chǎn)品的設(shè)計(jì)。將3D打印應(yīng)用于汽車個(gè)性化制造領(lǐng)域的典型案例是寶馬集團(tuán)MINI汽車,2018年開始MINI通過3D打印技術(shù)提供汽車零部件個(gè)性化定制服務(wù)。2018年通用汽車和Autodesk合作重新設(shè)計(jì)了汽車座椅支架,新設(shè)計(jì)比原來的部件輕40%、強(qiáng)20%,將八個(gè)不同的部件整合到一個(gè)增材制造部件中。Conflux公司通過3D打印對熱交換器進(jìn)行功能集成化的設(shè)計(jì),使部件數(shù)量減少2/3。正定的3D打印模型公司甘肅3D打印模型多少錢?可以咨詢河北莊水科技有限公司;
3D打印技術(shù)簡介3D打印技術(shù)出現(xiàn)在20世紀(jì)90年代中期,實(shí)際上是利用光固化和紙層疊等技術(shù)的快速成型裝置。3D打印,即快速成型技術(shù)的一種,它是一種以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ),運(yùn)用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料,通過逐層打印的方式來構(gòu)造物體的技術(shù)。3D打印技術(shù)原理3D打印通常是采用數(shù)字技術(shù)材料打印機(jī)來實(shí)現(xiàn)的。而所謂的3D打印機(jī)與普通打印機(jī)工作原理基本相同,只是打印材料有些不同,普通打印機(jī)的打印材料是墨水和紙張,而3D打印機(jī)內(nèi)裝有金屬、陶瓷、塑料、砂等不同的“打印材料”,是實(shí)實(shí)在在的原材料,打印機(jī)與電腦連接后,通過電腦控制可以把“打印材料”一層層疊加起來,終把計(jì)算機(jī)上的藍(lán)圖變成實(shí)物。通俗地說,3D打印機(jī)是可以“打印”出真實(shí)的3D物體的一種設(shè)備,比如打印一個(gè)機(jī)器人、打印玩具車,打印各種模型,甚至是食物等等。之所以通俗地稱其為“打印機(jī)”是參照了普通打印機(jī)的技術(shù)原理,因?yàn)榉謱蛹庸さ倪^程與噴墨打印十分相似。這項(xiàng)打印技術(shù)稱為3D立體打印技術(shù)。應(yīng)用領(lǐng)域該技術(shù)在珠寶、鞋類、工業(yè)設(shè)計(jì)、建筑、工程和施工(AEC)、汽車,航空航天、牙科和醫(yī)療產(chǎn)業(yè)、教育、地理信息系統(tǒng)、土木工程、以及其他領(lǐng)域都有所應(yīng)用。
3D打印陶瓷是以無模成形制造技術(shù)為基礎(chǔ),在陶瓷產(chǎn)品的個(gè)性化定制以及復(fù)雜內(nèi)部結(jié)構(gòu)的陶瓷成形等方面有著突出的優(yōu)勢。同時(shí),同一種陶瓷打印機(jī)經(jīng)過多種工藝參數(shù)的調(diào)整可實(shí)現(xiàn)多種材料體系的打印。在生物醫(yī)療領(lǐng)域的義齒、人工骨、生物支架等方面的陶瓷打印技術(shù)近年來成為了研究和產(chǎn)業(yè)化的熱點(diǎn)。并且3D打印陶瓷技術(shù)在電子信息、航空航天、新能源以及生物工程等領(lǐng)域的研究和應(yīng)用也在迅速的發(fā)展。3D打印陶瓷技術(shù)包括:三維印刷成形技術(shù)、噴射打印成形技術(shù)、激光選區(qū)燒結(jié)技術(shù)、光固化快速成形技術(shù)、熔化沉積成形技術(shù)和疊層實(shí)體制造技術(shù)、漿料直寫成形技術(shù)等。其中,光固化快速成形技術(shù)由于其更加精細(xì)的打印尺寸,在打印高精度陶瓷產(chǎn)品中是多種方案中相當(dāng)有有產(chǎn)業(yè)化潛質(zhì)的。光固化陶瓷3D打印技術(shù)是以光敏樹脂材料為粘結(jié)劑,以氧化鋁、氧化鋯、二氧化硅等無機(jī)材料為填料,經(jīng)過一定的工藝路線配方出可用于3D陶瓷打印的高固含量陶瓷漿料,陶瓷漿料通過3D陶瓷打印機(jī)打印成形為陶瓷素坯件,陶瓷素坯件經(jīng)過一定的脫脂和燒結(jié)工藝成形為所需的陶瓷件。國內(nèi)外研究現(xiàn)狀基于陶瓷材料的3D打印技術(shù)在20世紀(jì)90年代初由Marcus、Sachs等。3D打印模型公司,河北莊水科技有限公司;
打印速度和成本是長期制約3D打印企業(yè)發(fā)展的瓶頸,也是UNIZ自成立以來一直尋求突破的方向。從全球市場上來看,UNIZ的競爭對手是發(fā)明了高速光固化3D打印技術(shù)的美國Carbon3D和主打桌面級光固化3D打印公司Formlabs。從打印速度上講,UNIZ自主研發(fā)的“cUDP單向剝離液晶掩膜光固化技術(shù)”可以實(shí)現(xiàn)高打印速度1200mm/h,NP模式下仍能保持200mm/h,F(xiàn)ormlabs的速度只有20mm/h~50mm/h之間。更高的打印速度意味著3D打印的應(yīng)用場景將進(jìn)一步拓展,給了更多應(yīng)用落地的可能。從成本上講,Carbon3D是基于投影儀原理做出了款高速光固化工業(yè)機(jī),UNIZ則是基于LCD原理做出了款桌面級高速光固化打印機(jī),成本比Carbon3D低50倍以上。李厚民舉了一個(gè)很簡單的例子:“在珠寶行業(yè),傳統(tǒng)的鑄造環(huán)節(jié)里需要刻蠟師先做好蠟?zāi)?,的刻蠟師一周以?nèi)只能做出2-3個(gè),人力成本高,制作周期長,UNIZ的3D打印機(jī)一次可打印出376個(gè)戒指模型,提高了生產(chǎn)效率,同時(shí)也降低了廢品率,提高了產(chǎn)品品質(zhì)?!贝送猓推渌屡d領(lǐng)域一樣,3D打印正在經(jīng)歷技術(shù)進(jìn)步和成本下降的過程,這也是其加速市場滲透的必要條件。為了對3D打印市場形成更的方向把控,李厚民吸取中國在芯片領(lǐng)域吃的虧,形成了“材料+設(shè)備+服務(wù)”的全產(chǎn)業(yè)鏈模式。廣西3D打印模型公司,河北莊水科技有限公司;石景山區(qū)的3D打印模型公司
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3D打印是制造業(yè)內(nèi)是有代表性的顛覆性技術(shù)之一。早在2015年,我國就已經(jīng)將3D打印列入國家戰(zhàn)略層面,配合當(dāng)時(shí)的股市氛圍和主題投資盛行,3D打印一度受到市場熱捧。但熱炒概念的熱情過后,國內(nèi)3D打印廠商的發(fā)展并沒有那么一帆風(fēng)順。資本市場對3D打印行業(yè)還存在一定的偏見和誤區(qū),實(shí)際上3D打印在全球范圍內(nèi)一直保持著較高的增長速度。對此,UNIZ的創(chuàng)始人李厚民博士表示:“3D打印行業(yè)由技術(shù)驅(qū)動,門檻很高,我國正處于技術(shù)儲備期,主要解決速度和成本的問題,我們相信國內(nèi)市場的未來潛力很大,越來越多的技術(shù)和產(chǎn)品也將明顯推進(jìn)這一進(jìn)程?!蔽觳黄?,光固化是解決速度和成本的金標(biāo)準(zhǔn)3D打印,也可以稱為增材制造,是以計(jì)算機(jī)三維設(shè)計(jì)模型為藍(lán)本,通過軟件分層離散和數(shù)控成型系統(tǒng),將三維實(shí)體變成若干個(gè)二維平面,利用激光束、熱熔噴嘴等方式,將粉末、樹脂等特殊材料進(jìn)行逐層堆積熟結(jié),終疊加成形制造出實(shí)體產(chǎn)品。3D打印技術(shù)顛覆了傳統(tǒng)制造業(yè),對于自由形狀和具有復(fù)雜特征的零部件,該項(xiàng)技術(shù)提供了極大的創(chuàng)造自由度,未來很可能在制造領(lǐng)域取代傳統(tǒng)的模具和機(jī)床。自1986年3D打印技術(shù)誕生至今,經(jīng)過30多年的技術(shù)積累,已經(jīng)形成了金屬3D打印和非金屬3D打印兩種技術(shù)流派。石景山區(qū)的3D打印模型咨詢聯(lián)系方式
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