发布时间:2020-12-09 10:32:00
原题:3d打印的可能性有多大
原题:3d打印的可能性有多大
2018年,3d打印正式纳入中国战略性新兴产业分类。3d打印作为一种新兴的前沿技术,承载着未来制造业的无限可能,也颠覆了制造业的传统思维模式。近年来,随着我国3d打印技术的快速发展和越来越多的应用场景,3d打印已经成为加快制造业转型升级的重要手段。
1大同云冈石窟迁到千里之外的杭州
增材制造,俗称3d打印。与传统的去除和切割原材料的还原制造方法不同,添加剂制造是通过堆积特定材料来构建物体,可应用于生物医学、航空航天、建筑等领域。
可植入人体3d打印的医疗器械、器官模型、仿生组织,善于塑造各种细节,正好满足了医疗领域各种模具的高标准要求。山西省添加剂制造研究院院长龚涛说,用钢材、石膏等材料手工制造模具时,产品在批量生产前必须经过多次校对和修改。三维打印机可以直接从计算机图形数据中生成任意形状的零件,可以准确地塑造复杂而精细的造型。
这不仅是医疗和3d打印的特点,也适用于文物复制和维护。不久前,山西大同云冈石窟被“搬”到千里之外的浙江杭州。在浙江大学艺术考古博物馆,云冈石窟是**上个可移动的3d打印石窟“音乐洞”,再现了原始洞穴的魅力和数千年风化留下的微妙痕迹。在数字采集的帮助下,制造商制作了原始洞穴的1:1复制品,用轻质材料印刷了110个模型,并像积木一样组装了现在的复制石窟。因为它是复制品,游客不仅可以仔细欣赏,还可以伸手触摸。可以说是上瘾了。
3d打印除了擅长细微的“绣花技巧”,还非常擅长于桥梁建设和房屋建造等大型项目。
今年4月,苏州大堤整治工程施工过程中直接采用3d打印技术。不需要砌砖和浇灌,只需要打印机喷嘴在现场来回移动。高强度砂浆从喷嘴流出,按照设定的程序形成具有江南特色的形状。
“3d打印可以使建筑一次成型,节省建筑材料60%,减少施工过程中的工序损失。”中国建筑技术中心材料工程研究所所长助理霍亮说,他说,由于印刷采用机械自动化,可以节省近一半的劳动力。
值得一提的是,今年5月发射的中国新一代载人飞船试验船上搭载了一台“3d打印机”。这是我国初次在太空进行3d打印实验。印刷材料是广泛应用于航空航天领域的碳纤维增强复合材料。
目前,随着金属打印技术的突破,航空航天已经成为3d打印有前景的应用之一。三维打印技术是快速成型和单件定制、复杂结构件和大型异构件制造的理想技术。这次实验的成功,让人们感到“太空制造”离我们已经不远了。
2过去几个月才制造出来的砂型,现在只需要几个小时
在全球一家万吨铸造3d打印智能工厂的车间宁夏银川,几台5米高的白砂芯3d打印机在智能流水线上有序工作。这些设备都是企业自主研发的。
与传统铸造车间相比,无吊车、无模型、无重体、无温差、无废砂、无粉尘排放成为本厂的显著特点。在这里,铸造生产变得快速而简单——过去需要几个月才能制作的砂型现在只需要几个小时。这些铸件不仅销往国内,而且销往海外。
该厂所属企业共享设备有限公司3d打印部市场总监李哲说,与传统加工制造相比,3d打印具有缩短生产工艺、灵活设计、节约成本、降低制造难度等优点。该技术的产业化应用,对今后铸造业的转型升级、铸造业的智能化制造和智能化铸造工厂的建设具有革命性的意义。
近年来,越来越多的制造企业开始使用3d打印来生产零件或整机。这种新技术改变了传统制造业的观念和模式。
近日,在哈尔滨电机股份有限公司、哈尔滨电机股份有限公司成功研制出国内***台外加剂制造的冲击式水轮机转轮。如果转轮满足了电站未来使用的预期,证明了三维打印技术在冲击转轮制造中的可行性,为企业制造未来难以或不可能制造的超小型、超大型冲击转轮提供了凯发k8网址手机下载的解决方案。
“初,我们开始专注于3d打印,3d打印用于制造模型车轮。每个模型转轮都是单件生产的,希望能在短的时间内制造出来,这完全符合3d打印的技术特点。”哈尔滨电机股份有限公司大型电机研究所副所长王焕茂说:“经过近两年的研发,我们成功制造出可用于模型水轮机水压试验的3d打印非金属模型转轮。在研发过程中,我们意识到3d打印技术在金属印刷领域有着更广阔的市场,在真正的机器转轮上也有着广阔的市场。”
有了3d打印技术,过去需要4个月才能完成的车轮制造现在缩短到不到3个月。
工人们还参与了各种各样的铸造工艺和工艺。工人的劳动强度很大,且不说铸造转轮容易产生缺陷,精度差,加工余量大,产品质量和锻造间隙也大程光福说,“特别是对于高质转轮,采用整体锻造圆坯,用数控机床对流道进行逐点加工。我们通常称之为“修剪”。从这个字,我们可以看出它有多困难,周期有多长,相应的成本有多高。现在,使用3d打印直接从3d模型到产品制造流道,节省了许多环节,减少了加工量,降低了成本和周期
三、未来3d打印将和普通打印一样受欢迎
“不管你想要什么,只要下载图纸,按打印按钮,剩下的留给打印机。”这是一些人对未来的想象。对此,不少业内人士表示,未来实现更多3d打印应用场景的关键是材料的开发,特别是印刷材料的多样化。
“好妻子不吃米饭就不能做饭。材料科学是制造业的基础,3d打印的应用受到材料特性的限制,导致了一系列低产量的问题。清华大学建筑学院博士于雷说:“材料的发展是3d打印发展的前提。就建筑领域而言,目前的3d打印建筑仅限于混凝土材料的使用,但混凝土3d打印的灵活性不高。”
在生物3d打印领域,材料创新的重要性更加突出,尤其是对于人体植入物。
羟基磷灰石(ha)是**上一种仿骨材料。然而,使用酸性粘合剂会给植入患者带来术后疼痛。同时,由于人体骨骼内部结构复杂、密度不同,传统的等密度、单一粉体的3d打印材料已不能满足仿生骨骼的打印要求。
为了制造出接近人体骨骼的仿生骨,西北工业大学机电学院王亚恩教授科学匹配了羟基磷灰石,黏合剂和细胞液根据不同个体的骨特性形成更适合人类环境的印刷材料。针对结构复杂、密度不均匀、粉体复合的要求,开发了一种三维打印控制系统。用这种方法打印出来的活性仿生骨与天然骨的成分、结构和力学性能高度一致,甚至可以在生物体内“发育”。