3D打印存在着许多不同的技术。它们的不同之处在于以可用的材料的方式,并以不同层构建创建部件。3D打印常用材料有光敏树脂、惠普尼龙、耐用性尼龙材料、ABS工程塑料、铝材料、钛合金、不锈钢等。
由于我国近年才引入3D打印技术,与国外相比差距非常大,目前**已经发展至金属3D打印、高分子3D打印、陶瓷3D打印以及生物3D打印技术,我国则主要在层压、激光灯。不过近年来我国生物3D打印技术不断获得突破,推进了3D打印医疗器械、人工组织器官的临床转化进程。
3D打印应用领域广泛,其在下游应用行业和具体用途领域的分布反映了这一技术具有的优势和特点,同时也反映了这一技术的局限和在发展过程中尚需完善的地方。
3D打印机需求量较大的行业包括、航天和*、医疗设备、高科技、教育业以及制造业。目前,应用领域排名**的是工业机械、航空航天和汽车,分别占市场份额的20.0%、16.6%和13.8%。
从区域分布来看,我国3D打印产业集聚态势明显,目前已基本形成以环渤海、长三角、珠三角为核心,以中西部部分地区为纽带的产业空间发展格局。
其中,北京、浙江、陕西、湖北、广东等省份产业发展较快。目前,北京市从事3D打印技术研发、生产与服务的企业达70家以上,2017年实现销售收入约6亿元。
模具对于生产力有着很大的提高,许多批量生产的产品还是使用大量模具进行制造加工。同是,对于制作个性化有设计感产品时有时也需要要模具的辅助,例如饼干制造,糕点烘焙行业。因此,可见模具在我们生活中还是扮演着十分重要的角色。
然而,3D打印技术虽提倡定制化生产,却也带给了模具生产一条新的思路。通过3D打印的模具,或许具有*到的设计优势、有定制化不同的生产优势,或许能给模具的功能带来不同的提升。总而言之,目前已经有不同的领域,包括工业制造、生活制造、医疗制造上多个领域都已经有了3D打印制造模具的经典案例了。
热冲压模具需要冷却液通道,以确保使退火金属板材的温度快速降低至200摄氏度以下。在以往,通常需要采用在模具中直接钻孔的方式制成冷却液通道,因此,几乎不可能在表面上产生连续位置,对于复杂形状的模具则更是如此。而现在,借助3D打印技术,舒勒公司正在制造使通道符合更完近净形的原型模具。因此可确保组件的所有部位能以同等速度快速冷却,从而实现更好的零部件特性。
3D打印的组合模在高达95%的程度上具有与实际模具相同的机械性能和技术特性。
金属3D打印技术能够制造复杂的功能集成零部件,这一优势在铜金属制造领域也同样能够得到体现,比如说在铜电感线圈制造领域,金属3D打印技术就可以用于替代传统制造工艺,直接制造复杂电感线圈, 避免对于组装的需求和因焊接带来的不足。关于铜的3D打印技术呈现出越来越经济多样的发展态势,Markforged推出了其金属X打印机适用的材料-铜,本期进一步来了解Markforged解决方案的几大特点。
使用Markforged铜材料进行3D打印与其他材料打印是一样的过程,在Metal X系统上使用现有的硬件和软件系统进行打印工作。在基于云的切片软件Eiger的材料下拉菜单中选择“铜”,然后立即开始打印,目前在Metal X上切换材料大约需要10分钟。
Metal X利用熔丝制造(FFF)技术,使得3D打印铜变得简单。铜金属粉末与粘结剂混合加工成长丝,3D打印完成后,用户清洗零件脱蜡,然后将零件装入熔炉中,熔炉去除残留的粘结剂,然后将粉末烧结成终的全金属零件。
橡胶类材料在3D打印中的应用
橡胶的种类繁多,不同的橡胶具有不同的特殊属性,而不同橡胶的各种*特属性正好与3D打印的个性化设计思路致,可以赋予3D打印制品*特的性能,因而受到了广泛的关注。3D打印的橡胶类产品主要有消费类电子产品、医疗设备、卫生用品以及汽车内饰、轮胎、垫片、电线、电缆包皮和高压、**高压绝缘材料等。它们主要适用于展览与交流模型、橡胶包裹层和覆膜、柔软触感涂层和方滑表面、 旋钮、把手拉手、把手垫片、封条、橡皮软管、鞋类等。
目前,橡胶类材料在3D打印中应用非常泛,**硅橡胶的使用为普遍,**硅橡胶是指分子主链以Si- 0键为主,侧基为**基团(主要是中基)的一类线形聚合物。 其结构中既含有**基团,又含有无机结构,这种特殊的结构使其成为兼具无机和**的高分子弹性体。近年来,硅橡胶工业*发展,为3D打印材料的选择提供了方便。
**硅化合物以及通过它们制得的复合材料品种众多。性能优异的不同**硅复合材料,已经通过3D打印在人们的日常生活中如农业生产、个人护理及日用品、汽车及电子电气工业等不同领域得到了广泛的应用。在3D打印领域,**硅材料因为有其*特的性能,成为医疗器械生产的。**硅材料手感柔软,弹性好,且强度较**乳胶高。
例如在医疗领域里使用的喉罩要求很高,罩体透明便于观察,它必须能很好地插人到人体喉部,从而与口腔组织接触;舒适并能反复使用,保持干净清洁。