淺談3D打印發(fā)展的技術、應用與(yǔ)標準
點擊量(liàng):787 發布時間:2017-05-04 作者:快猫视频APP下载安装(mài)(上海)增材製造技術有限公司
在3D打印領域,技術(shù)所呈現出的未來(lái)開啟了行業的發展,應用的前景穩定著發展,而標準的製定規範著發展。相(xiàng)輔相成,缺一不可。
技術開啟發展
一鍵(jiàn)按下去後,一個個複雜的數字模型,逐漸的變為一個個三維物體。單是看著(zhe)這個過程本身就是一種享受,而其中(zhōng)蘊含的潛力更(gèng)是(shì)可(kě)以無限遐想,靖哥當年就是因為這個入行的。
3D打印能夠火起(qǐ)來(lái),憑借的(de)就是技術。
雖然大多數人並不真正知道買個打印(yìn)機做什麽,但是伴隨著專利過期帶來的成本下降,短短(duǎn)幾個月內,3D打印火遍南(nán)北半球,婦孺皆知,談(tán)必3D打印,否(fǒu)則你就(jiù)落伍(wǔ)了。成百上千的生廠商在世(shì)界各地成立,並紛紛擠入市場。
然(rán)而,隻是靠話題是(shì)不足以長期保持興(xìng)奮的,不時還需要再來(lái)點刺(cì)激,比如說在成本、速度、精(jīng)度等(děng)方麵有重大突破(pò)的新技(jì)術,比如(rú):
Carbon(原名Carbon3D),以號稱百倍於競爭技術的速度(dù),和近乎連續過度的層厚精度而被大眾所熟知。由紅杉、Google等企業投資1.4億美金。Carbon至今已經發(fā)布(bù)了兩款設備,M1和M2,其成形(xíng)速度和精度確實有很大(dà)的提高,當然價格也很前衛。

這兩天剛(gāng)發布新產品的(de)Desktop Metal,也是被穀歌、寶馬等明星企業投資,融資總額接近於1億美金。宣傳中(zhōng)號稱打(dǎ)印速度百倍於競爭技術,而成本也(yě)碾壓(yā)對方。
這次共發(fā)布了兩(liǎng)款設備,其中一款Studio是麵向個人或者小企(qǐ)業用戶,基本(běn)原理是將金屬粉末與聚(jù)合物預成(chéng)型的絲材加熱,聚合物熔化並將(jiāng)混合物擠出,基本上是FDM的一個高配版。
第二款設備是麵向生產企業用(yòng)戶,基本原理是將金屬粉末鋪設在平台上,而(ér)後打印粘結劑,高溫熔化粘結劑形成坯件,最後在燒結爐中燒結得到所需材,原型在一定程度上屬於(yú)粘(zhān)結劑(jì)噴射成形技術,延續了MIT的原有技術。
(采用改版的粘結劑燒結技術成形金屬,有其利弊。對比(bǐ)於EBM與DMLS技術,的(de)確具有(yǒu)速度、成本上的優勢,但是對比(bǐ)於高真空成形(xíng)環境下金屬器件的質量(強度、致密度),卻並不能同日而(ér)語。
而(ér)在沒有同樣評價標準的前(qián)提下,談(tán)速(sù)度、談成本都是不公平的。所以(yǐ),我們要談標(biāo)準)
當然,技術本(běn)身沒有優劣,有的隻是(shì)是否找到了最合適的另(lìng)一半(bàn)——應用市場。
應用穩定發展
驅動一個公司的發(fā)展,可以是技術,也可以是市場。有了技術,未必就有市場;但是滿足了市場的技術,一定能夠大(dà)展拳(quán)腳。
近幾個月來3D打印領域出的新聞,已經逐(zhú)漸轉移到了3D打印技術的應用。無(wú)論是作為飛機的心髒的(de)發動機的(de)燃(rán)油噴嘴(GE Leap 發動機),還是高溫高負載的燃氣輪機葉片,還是各種為患者量(liàng)身定製的醫療領域(yù),抑或是文娛領域紐約時代廣場上的微縮王國(guó)Gulliver's Gate,一個集聚(jù)了100多個國家的各個地標的場所(suǒ)。我們的注意力都被吸引到了(le)最後的應用領域。
3D打印是人類發明的(de)非常了不起的一個工具,它可以讓計算機上的(de)數字模型,以三維實(shí)體的(de)形式真實的(de)展現在(zài)我們麵前。可以給不會、不願意使用傳統工具的(de)人多一(yī)個選項。
隻有找到合適(shì)的應用場所,工具才稱得上是(shì)工具(jù)。
時刻(kè)銘記著3D打印(yìn)的優勢在於提供個性化、小(xiǎo)批量、高複雜度產品的訂製,就不會偏離3D打印的市場太遠。
就如Carbon一直寄希望於工業領域可以大量的購入其服務;但工業領域卻是依賴於傳(chuán)統批量製造帶來的規模效應。而當前,Carbon與Adidas共同合作,采用3D打印訂(dìng)製鞋(xié)子不失為一種正確方向的探索。
很多企業在彈盡糧絕之(zhī)後,終究明白,市場(chǎng)應用才是正道,剛(gāng)性需(xū)求才是王道。
標準保障發展
商鞅變法,統一度量衡,故而大秦一(yī)統天下。
3D打印,發展已過三載(zǎi),縱然經(jīng)曆了近幾(jǐ)年技術帶來的市場喧囂,但終究還是回歸了理性,回到以市(shì)場(chǎng)需求為出發點。然而(ér)應(yīng)用的發展,離不開技術的規(guī)範;而(ér)技術的規範,離不開標準的製定。
當今的3D打印市場(chǎng)上,可以說是有多少家設備生產商(shāng),就有多少種標(biāo)準。
標(biāo)準製定對於行(háng)業發展的推進作用是毋庸(yōng)置疑的,噪音減少了有效的信(xìn)息就會更多的顯現出來,從而更加有利於企業針對性的解決問題。
近日, ASTM F42標準委員會又提出了15項規(guī)範3D打印發展的(de)行業標準,分(fèn)別(bié)是:
金屬粉床熔融成形中粉末生產技(jì)術參數指南Guide for Creating Feedstock Specifications for Metal Powder Bed Fusion
(3D打印)加工周(zhōu)期參數存儲指(zhǐ)南Guide for Storage of Build Cycle Technical Data
金屬粉床熔融成形加工件(jiàn)的後續熱處理技術參(cān)數Specification for Post Thermal Processing of Metal Powder Bed Fusion Parts
金屬粉床成形中使用的(de)氣體及製氮(dàn)機技術參數指南(nán)Guide for Specifying Gases and Nitrogen Generators Used with Metal Powder Bed
粉床熔融成形中金屬粉末的裝填與存(cún)儲指南Guide for Receiving and Storing of Metal Powders Used in Powder Bed Fusion
金屬粉床(chuáng)熔(róng)融成形工藝中粉末回收的實踐標準(zhǔn)Practice for Metal Powder Reuse in the Powder Bed Fusion Process
金屬粉床熔融成形設備的(de)清潔指南Guide for Cleaning Metal Powder Bed Fusion Machines
粉床熔融成形中金(jīn)屬粉末的廢棄處(chù)理指南Guide for Disposal of Metal Powders Used for Powder Bed Fusion
金屬粉床熔融成形設備的安裝確認(IQ),運行確認(OQ)和性能確(què)認指南(nán)(PQ)Guide for IQ, OQ and PQ of Metal PBF Machines
金屬粉床熔融成形工藝的數據流控製實踐標準Practice for Digital Data Workflow Control for the Metal Powder Bed Fusion Process
金屬粉床熔融成(chéng)形零件的加工計(jì)劃(huá)指南(nán)Guide to Establish Manufacturing Plan for Metal Powder Bed Fusion Production Parts
通過(guò)金相(xiàng)分析確定金屬(shǔ)粉床熔融成形中樣(yàng)品與零件的孔隙指南Guide for Metallographic evalsuation of Metal Powder Bed Fusion Test Specimens and Parts to determine porosity
金屬粉床熔融成形零件製(zhì)造過程操作人員培訓項目(mù)創建指南Guide for Establishing a Personnel Training Program for Metal Powder Bed Fusion Part Production
金屬粉(fěn)床熔融成形設備製定(dìng)維修以及維修指南(nán)Guide for Creating Maintenance Schedules and Maintaining Metal Powder Bed Fusion Machines
金屬粉床熔融(róng)成形設備及其附屬係統的校準(zhǔn)指南Guide for Calibrating Metal PBF Machines and Subsystems
這些標準的製定,在不針對具體任何一種成形工(gōng)藝的前(qián)提下,規定了成(chéng)形工藝中操(cāo)作人員的培訓流程、粉末材料(liào)的(de)準備(bèi)/回收/處理,以及樣品的後處理和(hé)質量(liàng)檢驗。這些規定並沒有真正觸及到3D打印工藝(yì)的核心,但是已經可以為設備、工藝的研發提供很好地質量保障。個人與企業,參(cān)與、了解標準的製定,對(duì)於企業、個人(rén)、行(háng)業的發展都是有積極的推動作用。
總計
標準、應用與技(jì)術,這三者在發展中改變,改變(biàn)中發展(zhǎn)著(zhe)。
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