datasheet

几大超级3D打印技术发展大揭秘

2016-10-05来源: chinaaet关键字:3D打印  Xjet技术  SLM技术  工业应用
  随着世界高科技革命风靡全球,越来越多的大型集团和企业开始从事3D打印领域,推动了整个产业的快速发展。3D打印技术成为其中最为受益的一大板块,如今的3D打印技术日新月异,但许多都还未经市场的考验,人们也并不熟知。今天,小编就来为大家科普下这些“新奇”的3D打印新技术及其发展。

  在非金属3D打印成形领域,基于喷印原理(典型技术3DP)和光固化面成形(典型技术CLIP)的3D打印技术会成为绝对主流。原因很简单,CLIP是最快的3D打印技术,而喷印成形是唯一可打印全彩色的3D打印技术,可打印大尺寸、速度快(接近于面成形)、强度高,且在同一层面可成形不同材料。

  金属3D打印工业应用领域,结合数控加工的复合成形技术将逐渐主导市场。当然这有一个前提,就是Xjet技术没能实现商品化。而一旦Xjet技术可打印高致密度金属零件并实现商品化,3D打印对制造业的革命就开始了。

  在生物医疗领域,打印金属植入物将逐步获得认证并真实应用到临床,可降解材料植入物的应用将紧随其后,至于活性器官3D打印,我对自己一点信心都没有,我不认为自己可以活到那一天。

  为了看得更清楚,现在让我们简要回顾一下3D打印技术的发展历程。

  3D打印技术在过去被称为快速原型技术,在经历2012年行业的突然爆发之后,民间逐渐以“3D打印”这个名词代表了这个行业,虽然学术领域的很多老一辈专家认为这个名词不准确,所以一般在正式场合使用“增材制造”这个名词。在其近30年的发展历程中,前20年都是以传统5类技术(FDM、SLS、SLA、LOM和3DP)为核心进行升级,随后出现金属3D打印机(SLM),到近5年,新技术层出不穷,整个行业也到达火热的程度。虽然市场上媒体和投资机构对3D打印技术的认识逐渐理性,但新技术的开发力度却达到了历史最高点。

  最初的3D打印技术为快速原型技术,所以制造的零件都是原型件,就是“模型”,不具备产品真实的功能。所以原先在焊接技术领域的增材制造技术(典型技术LENS)不是“原型”打印机,也就不是快速原型技术。2005年前,在中国主要的快速原型技术研发团队有三个高校(华中科技大学、清华大学和西安交通大学)团队孵化的三个公司(武汉滨湖机电、陕西恒通和北京殷华)和少数几个企业(北京隆源、上海联泰等),进入中国的国外公司也就3D systems、stratasys和EOS少数几家企业。

  从金属3D打印机(SLM)出现之后,3D打印机就开始逐渐从“快速原型”向“快速制造”过渡。武汉滨湖机电当时也明确的提出了 “直接制造功能件”的技术发展方向,加大SLS制造尼龙功能件研发力度和开发金属成形SLM技术,也使得滨湖机电成为中国首批可制作尼龙件和金属打印机的厂家。从2005年以色列objet公司开始进入中国,其快速、经济的特点极大冲击了中国以SLA技术为代表的“原型件”制造应用领域,这一状况发展到2008年尤为明显,有些企业业绩受到显著影响,甚至有人认为快速原型行业不行了。由于武汉滨湖机电的核心产品是SLS技术以及SLM技术,业绩反而一直是稳步上升。

  2012年在欧美等国的促动下,3D打印行业突然爆发,政府、媒体、券商甚至普通老百姓都开始全面关注3D打印技术,更有人认为3D打印是万能的制造技术,焊接领域的增材制造技术也加入到3D打印行业,中国的3D打印市场也成几何倍数增长,几乎所有的3D打印企业也重新爆发,任何一个与3D打印产业沾边的企业也都获利,造成了很多企业都想靠上3D打印,一些明显的二维成形技术也都挂上3D打印的称呼,整个行业处于“发烧”状态。好的一面是,火热的大环境促动了很多新兴技术的诞生,新技术、新企业也是层出不穷,如普通纸张全彩3D打印机、复合金属3D打印机、建筑3D打印机、巧克力3D打印机、CLIP技术、Xjet技术、液态金属3D打印机等等。

  两年前,在一些专家的呼吁下,很多人开始冷静思考3D打印行业,人们开始发现,目前的3D打印技术有很多缺点,它们很难满足制造业的要求。在接下来的两三年,行业洗牌可能在所难免,一些旧的技术也必将逐渐淡出市场。

  下面来解释一下前面我对行业技术发展预测的理由。

  先看看主要的塑料成形行业。传统的成形方法主要是注塑成型和数控加工,对产品的要求主要体现在强度、速度和经济性。

  CLIP技术最显著的特点就是快,由于解决了固化面与玻璃剥离的核心问题,任何一种加法式成形技术不可能比它更快。俗话说天下武功唯快不破,几分钟即可得到零件的速度足够让工程师和设计师兴奋。还有一点是该技术可采用普通投影技术,设备硬件成本较低,说明该技术产品有足够的降价空间,就看企业愿不愿意了。当然CLIP技术也有缺点,就是不能成形全彩色零件,短期内成形尺寸也不大。

  而喷印成形3D打印技术(以下简称3DP),有几个典型的特点:速度快、可打印全彩色、成形尺寸大等,早期的3DP技术主要打印石膏材料,给人造成了零件强度不高的缺点。但新的3DP技术不仅成形强度很高,且成形材料很多,如尼龙、陶瓷、覆膜砂等。3DP技术如果解决了表面质量问题,其应用前景将非常可观。

  可以预见,新的3DP和CLIP技术一旦广泛商用,传统非金属3D打印技术必将受到冲击甚至被

  对于金属3D打印工业应用领域,如果金属3D打印机不能解决表面质量低、成形效率低和成本高的缺点,它在工业应用领域就只能是复杂零件方面,而且很多复杂零件由于支撑无法去除也不能加工,所以传统金属3D打印技术在工业领域的应用必定受限。近几年出现的结合数控加工的复合成形金属3D打印机很好的解决了表面质量的问题,其应用领域扩大很多,甚至可以应用到模具加工领域成为一种模具加工设备。

  而Xjet技术的出现才是金属成形3D打印机的革命性技术,我本人非常惊叹该技术的成就,由于Xjet技术还没有商品化,我不能确定的是该技术在成形零件的致密度方面会如何,但从介绍上来看它几乎解决了金属成形3D打印技术的所有缺点,如果该技术能够解决致密度问题,3D打印对制造业就真能产生革命性影响了。

  生物医疗领域是一个特殊的领域,几乎每一个“产品”都是个性化的,且不需要极高的表面质量和高致密度,是一个特别适合于3D打印技术的领域。比如金属3D打印在工业领域的一些缺点在应用到生物医疗领域反而成了优点——如空间网格化和粗糙的表面更能符合生物组织生长的要求。因此,在通过医疗审批后3D打印技术在生物医疗领域将会有广阔的空间。但在活性器官3D打印方面我始终持有慎重应用的观点,理由很简单,我认为人类对一些活性器官的研究还不够彻底,还有很多未知的知识我们的科学家都还没有掌握。在这种情况下,我们打印的活性器官一定只是具备某种功能的“产品”,而不是真实的器官。

  我们可以想象一下上述几种技术实现普遍商业化之后的情景,可以分析哪些技术可能受到冲击而衰退甚至消失。

  3D打印技术本身被委以“引发制造业革命”的重任,但传统的3D打印技术显然不能承担如此重任。作为从事3D打印的企业来说,需要实事求是的分析市场,开发符合未来制造业要求的3D打印新技术,并结合新技术、新工艺开发新材料,扩大应用市场,才能保持企业的持续发展。

关键字:3D打印  Xjet技术  SLM技术  工业应用

编辑:什么鱼 引用地址:http://news.eeworld.com.cn/qrs/article_2016100530750.html
本网站转载的所有的文章、图片、音频视频文件等资料的版权归版权所有人所有,本站采用的非本站原创文章及图片等内容无法一一联系确认版权者。如果本网所选内容的文章作者及编辑认为其作品不宜公开自由传播,或不应无偿使用,请及时通过电子邮件或电话通知我们,以迅速采取适当措施,避免给双方造成不必要的经济损失。

上一篇:重庆江北打造全国最大3D打印应用中心
下一篇:自主移动检查机器人进行气体泄漏远程探测与定位

关注eeworld公众号 快捷获取更多信息
关注eeworld公众号
快捷获取更多信息
关注eeworld服务号 享受更多官方福利
关注eeworld服务号
享受更多官方福利

推荐阅读

利用AI和3D打印汽车组件,这种方式有何好处?

通过融合人工智能和顶尖的3D打印技术,大众有望颠覆汽车组件的制造方式。目前正在测试的新技术不仅能够有效减少汽车重量,而且在为未来车型设计特殊零件提供了极大的灵活性。隶属于大众集团,最近更名为加州创新和工程中心(IECC)近日用电气现代化重新诠释了1962年款Microbus。 此外在本次展示中,大众Type 20概念车吸引了众多媒体的眼球。它的核心元素就是用3D打印的橙色轮毂、两侧后视镜支架、方向盘和其他组件。而且这些产品并非是人类设计的,而是由人工智能在Generative Design过程中所创造的。  人工智能的优势在于能够快速了解工程师在设计过程中优先考虑的东西--结构强度、易于生产和轻量化
发表于 2019-07-10
利用AI和3D打印汽车组件,这种方式有何好处?

STRATASYS在华推出F120™ 3D打印机

 全球3D打印和增材制造解决方案领导品牌Stratasys(Nasdaq:SSYS)在中国市场发布最新研发的F120™ 3D打印机。F120是Stratasys F123™ FDM®打印机产品系列的最新成员,采用Stratasys可靠的FDM®技术(Fused Deposition Modeling:熔融沉积制造),再加上强大的打印机工程级材料,F120为中国的设计师、工程师和教研机构带来集高性价比、桌面灵活性和优选的工业级特征于一体的3D打印解决方案,使准工业级3D打印质量对非专业人员也触手可及。 新品发布仪式由Stratasys携手F120 3D 打印机在华总代理商——陕西非凡士三维科技有限公司在古城
发表于 2019-06-25

详解3D打印发展史,以及目前的最新技术

当Apple发布其最新最好的iPhone,XS和XR时,没有人能否认这些手机是科技巨头最智能的产品。当然,他们也不能否认它的昂贵。 如果有可能以更小的尺寸制造相同的iPhone并且成本更低,该怎么办? 不幸的是,到目前为止,技术领域的个性化仅限于软件而非硬件。虽然我们可以选择新手机的颜色、操作系统和内存量,但我们的个性化选项通常也就到此为止了。然而,3D打印技术和打印电子领域的新进展可能很快就会结束这些有限的定制选项。随着新的金属3D打印机和使用功能性3D打印的PCB制造方法面世,消费者将看到跨行业的全新产品定制水平。  让我们来看看3D打印的历史,以及它最新的技术发展如何开创电子产品个性化
发表于 2019-05-30
详解3D打印发展史,以及目前的最新技术

[SoundBlab]打造了一款混凝土扬声器,玩出别样艺术感

其它驱动器。然后把扬声器装到木质边缘构成的支架上,这些支架的颜色和其它地方不同,这样的色彩对比赋予了扬声器美感。一个毛毡垫放置在底座上,在外壳内部填充多层填料,以进一步减少不必要的震动。对扬声器进行声音测试表明,这款混凝土扬声器表现良好,而且作为音频系统的一个组成部分,看起来也很舒服。我们认为,这是一种很出色的书架式音箱,在适中的音量下可以创造舒适的聆听体验。我们在Hackaday上看到过很多种不同类型的扬声器,从3D打印的全向音箱到更经典一些的设计,我们的混凝土扬声器虽然不一定出众,但肯定别具一格。 对详细硬件信息感兴趣,欢迎点击阅读: https://hackaday.com/2019/05/17
发表于 2019-05-21
[SoundBlab]打造了一款混凝土扬声器,玩出别样艺术感

一个小齿轮对打造一个机器人有多重要,看看这个项目

,同时使用既小巧又便宜的步进电机产生相当惊人的扭矩。轮子本身是3D打印的,是完全参数化的,轮子上的花纹使用了尼龙瓦克长丝。这种方式使得车轮可以像麦克纳姆轮一样来回溜动,就像你时不时就会看到的移动轮式机器人那样。它可以向前,向后,也可以从一侧转到另外一侧,转弯半径几乎为零。 用3D打印出一个麦克纳姆轮当然很棒,但是你怎么驱动它呢?这个混合式的3D打印的行星/谐波齿轮组解决了驱动问题。[Daren]构造了一个尺寸非常紧凑的“单级”齿轮组,它可以安装在步进电机的顶部。它很薄,呈扁平状,齿轮减速比约为66:1。这使得它可以在非常小的尺寸外形下实现较大的扭矩。麦克纳姆轮和步进电机驱动的齿轮组结合在一起,就实现了一个可以实现很大转矩的轮子
发表于 2019-05-10
一个小齿轮对打造一个机器人有多重要,看看这个项目

3D打印器官再现重大突破

近日,科学家们利用3D打印开发了一项能够创建血管网络的新技术,就像那些在身体中用来运输血液、空气和其它液体的血管网络一样。科学家们还发布了一段视频,视频中显示了一个类似肺部的气囊,可以向附近组织提供营养和氧气。Rice大学工程学院生物工程助理教授Jordan Miller在一份声明中解释说:“生产功能性组织替代物最大的障碍之一是我们无法打印出复杂的血管系统,而血管系统可以为密集组织提供营养。此外,我们的器官实际上包含独立的血管网络,比如肺的气道和血管,或者肝的胆管和血管等,这些相互渗透的网络与组织功能密切相关。我们是首个以生物打印技术的方式解决多血管化挑战的组织。”Miller的同事、华盛顿大学的Kelly Stevens强调
发表于 2019-05-08

小广播

何立民专栏

单片机及嵌入式宝典

北京航空航天大学教授,20余年来致力于单片机与嵌入式系统推广工作。

电子工程世界版权所有 京ICP证060456号 京ICP备10001474号 电信业务审批[2006]字第258号函 京公海网安备110108001534 Copyright © 2005-2019 EEWORLD.com.cn, Inc. All rights reserved