3D打印、人工智能、量子计算这高科技三杰,基础原理简单的是3D打印。前些日子尝鲜买了双3D打印运动鞋,不少朋友不认识这鞋子,但觉得这鞋子有些不一样。简单交流后,发现很多朋友虽听过3D打印,但对3D打印的概念完全无认知。3D打印概念早几年兴起时,我简单思考过其基础原理,然后去网上搜资料核实,发现和我的想法几乎一致。简单介绍自己对3D打印的理解。01传统制造工艺人类生产的所有物品,都由零件组成的,极端情况一个零件就是一个商品。这些零件如何生产出来?常见传统工艺有浇铸、冲压、车制、编织等。浇铸工艺的基本过程是,先造模具,再把液体灌入模具,液体凝固后得到成品。高级一些的”压铸“原理也差不多。炒菜的铁锅是浇铸工艺生产。图1.浇铸冲压工艺的基本过程是,先打造模具,然后把原材料通过重压,压入模具,生产出成品。想象一下把一块铁皮,压成一个啤酒瓶盖。图2.冲压原理车制工艺,是把一整块原材料,通过在机床上钻孔、打磨、销割、刨铣等方法,生产得到成品。图3.复杂精加工编制工艺,不用多说,比如咱穿的衣服,原料都是由纤维编制成的布料。02为什么需要3D打印传统的零件加工工艺存在这么久了,看起来满足了所有需求。 新疆逆向建模设计,咨询河北庄水科技有限公司;无极的逆向建模产品设备
传统汽车制造环节产能固定切入难度大,3D打印在普通金属标准件的规模化生产领域目前还不具备成本和效率优势,直接制造环节具备较高可行性的方向主要包括个性化外观组件定制(以宝马和标致汽车为)和复杂功能零件生产(以通用汽车为)两个方向。此外,随着新能源汽车市场的蓬勃发展,轻质化、一体化需求增强,且产品跌代速度较D打印有望凭借独特优势切入新产业链。保守估计,3D打印未来即使只在每年过万亿美元的汽车研发、生产环节中占有1%的份额,其每年的市场规模也能超过百亿美元。Frost&Sullivan市场调查报告预测,汽车3D打印的市场规模有望于2025年达到43亿美元。汽车行业的金属3D打印的应用优势有两方面:1)无模化,加速迭代过程,减少研发成本;2)对产品的复杂性成本不敏感,适合创新颠覆产品的设计。将3D打印应用于汽车个性化制造领域的典型案例是宝马集团MINI汽车,2018年开始MINI通过3D打印技术提供汽车零部件个性化定制服务。2018年通用汽车和Autodesk合作重新设计了汽车座椅支架,新设计比原来的部件轻40%、强20%,将八个不同的部件整合到一个增材制造部件中。Conflux公司通过3D打印对热交换器进行功能集成化的设计,使部件数量减少2/3。 井陉的逆向建模价格四川逆向建模设计,咨询河北庄水科技有限公司;
3D扫描和成像技术的进步引起了对AM制造的零件的逆向工程的重大关注,这可能会导致假冒和未经授权的零件生产。这项研究的重点是使用成像方法和机器学习来逆向工程复合材料零件,其中不仅捕获几何图形,而且使用微观结构的机器学习来重构3D打印的工具路径。从航空航天、汽车、医疗到动漫娱乐和建筑等行业都在采用增材制造。3D打印机的功能正在增加,允许打印不同种类的材料和几何图形。在聚合物、金属、陶瓷和混凝土以及生物材料和增强聚合物的范围内,有多种材料可供选择。在过去的30年里,随着复合材料在工业上的广泛应用,玻璃和碳纤维增强复合材料在航空航天和其他高性能应用中的应用迅速增加。随着对3D打印轻质材料的需求不断增长,正在开发用于商业3D打印机的创新材料丝。据报道的研究发现用粉煤灰空心球增强的高密度聚乙烯复合材料有望用于商业熔丝制造(FFF)3D打印机。增材制造新材料的这些发展与3D打印机的新功能结合在一起,通过使用多头FDM3D打印机,可以同时沉积多种材料并打印多功能产品。碳纳米管增强的PEEK的FFF打印也已用于开发多功能复合材料。在许多情况下,3D打印机的工具路径被配置为在制造的零件中获得特定分布或方向。
3D打印是制造业内是有代表性的颠覆性技术之一。早在2015年,我国就已经将3D打印列入国家战略层面,配合当时的股市氛围和主题投资盛行,3D打印一度受到市场热捧。但热炒概念的热情过后,国内3D打印厂商的发展并没有那么一帆风顺。资本市场对3D打印行业还存在一定的偏见和误区,实际上3D打印在全球范围内一直保持着较高的增长速度。对此,UNIZ的创始人李厚民博士表示:“3D打印行业由技术驱动,门槛很高,我国正处于技术储备期,主要解决速度和成本的问题,我们相信国内市场的未来潜力很大,越来越多的技术和产品也将明显推进这一进程。”唯快不破,光固化是解决速度和成本的金标准3D打印,也可以称为增材制造,是以计算机三维设计模型为蓝本,通过软件分层离散和数控成型系统,将三维实体变成若干个二维平面,利用激光束、热熔喷嘴等方式,将粉末、树脂等特殊材料进行逐层堆积熟结,终叠加成形制造出实体产品。3D打印技术颠覆了传统制造业,对于自由形状和具有复杂特征的零部件,该项技术提供了极大的创造自由度,未来很可能在制造领域取代传统的模具和机床。自1986年3D打印技术诞生至今,经过30多年的技术积累,已经形成了金属3D打印和非金属3D打印两种技术流派。 北京逆向建模设计,咨询河北庄水科技有限公司;
可以使用高性能的工程材料工业3D打印机使用行业中比较成熟的材料。这些类别的材料通常具有出色的机械性能和一些独特的特性,例如耐化学性或不易燃性。PAEK系列、ULTEM®(PEI)、PC或用碳纤维增强的材料,这些只是属于上述组的少数材料。为什么不是每台3D打印机都可以使用这些材料进行打印?大多数情况下,高性能材料需要特定的打印要求才能正确打印。例如,ULTEM/PEI在印刷室中至少需要170C才能保持所需的机械阻力和尺寸。其他材料需要硬化驱动齿轮、特殊构建板或喷嘴。这就是为什么此功能就可以强有力地表明3D打印机可以被认为是工业级的。这意味着它可以使用行业中已经使用的材料。2.应有大的主动加热室加热室不仅使我们能够使用高性能材料进行打印。它还允许我们在更高的温度下打印ABS等材料。重要的是,在非加热室中印刷的ABS比在加热室中印刷的相同材料弱约20-30%。腔室的尺寸也非常重要。它将决定您一次可以打印多大的零件或多少零件。在大型打印室中保持高稳定温度是工业3D打印机的关键参数之一。这些腔室的内部应主要使用金属部件或于这些条件的组件。3.打印速度此功能与打印机的整体性能有关。如果您将不同的3D打印机作为打印速度进行比较。 安徽逆向建模设计,咨询河北庄水科技有限公司;保定的逆向建模价钱
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利用机器人的柔性可以很快实现周围的3D打印。同时,用3D打印也可以来制造机器人的本体,这样适应各种不同形状的需求,做得快、开发得又快。5、3D打印+再制造领域尤其是用于飞机叶片的修复、矿山机械、冶金机械的修复。6、3D打印+精细医疗人体的非常的个性化,骨科要做手术,一个是骨头的替代物,需要三类的许可证,还有二类的用做骨科手术的刀板、牙齿的修复可以用3D打印,每周换一个,形成很好的治疗方案。在这方面全国医学界现在都如火如荼推动发展。我注意到湖南省在这方面的政策非常好。在推动一二类的医疗许可证,纳入医保方面也做了大量工作。也成立了一家公司专门做3D打印精细医疗的工作,希望在这方面能够形成一个为全球服务的公司。可以把数据送到这个公司来,公司和医生在网上沟通、设计,确定设计之后,在全国各地的3D打印服务商来下订单,当地交货,形成一个快捷、准确的服务。7、3D打印+生物医疗3D打印技术持续突破用于做组织工程,交大在十几年前承担了国家自然科学基金的课题,发现组织液里面有生长因子可以长出自己的骨细胞。8、3D打印+汽车开发也可以做大量的工作,汽车的轻量化车身,包括纤维复合材料的,包括汽车的零部件,以及一体化的制造。 无极的逆向建模产品设备
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