轉載請注明出處。
今日要聞
增材製造技術發展及核心應用方向分析
星之球科技 來源:科普中國2016-06-29
我要評論(0 )
俗稱3D打印技術的計算機增材製造技術是一種基於(yu) 三維CAD模型數據,通過增加材料逐層製造的加工技術。相對於(yu) 傳(chuan) 統的材料切、削、磨等加工技術(被稱為(wei) 減材製造),增材製造...
俗稱3D打印技術的計算機增材製造技術是一種基於三維CAD模型數據,通過增加材料逐層製造的加工技術。相對於傳統的材料切、削、磨等加工技術(被稱為減材製造),增材製造是一種“自下而上”的製造方法。
增材製造設備與現代微機技術緊密相關,它由零件的三維數據驅動,設備接受三維數據之後,轉換為加工步驟,從而直接製造零件。同時隨著計算機軟硬件技術的發展,增材製造技術內涵仍在不斷深化,類型也不斷擴展。當前增材製造技術主要有以下幾種實現途徑:
光固化打印
這是采用紫外線在液態光敏樹脂表麵進行掃描,每次生成一定厚度的薄層,從底部逐層生成物體。光固化打印的優點是原材料的利用率高(接近100%),尺寸精度高,表麵質量優良,可用於製作結構複雜的模型,並且打印設備尺寸、重量較小,缺點是原材料種類有限。
選擇性激光燒結打印
這是指采用高功率的激光對粉末加熱使其燒結成型。選擇性激光燒結工藝的優點是材料範圍廣,除可燒結塑料、尼龍。聚碳酸酯等非金屬材料,還可打印金屬材料,且打印時無需支撐,打印的零件機械性能好、強度高。缺點是粉末狀材料比較鬆散,打印精度較難控製,且打印設備價格昂貴。
熔融沉積打印
該打印工藝采用熱融噴頭,使塑性材料熔化後從噴頭內擠壓而出,並沉積在指定位置固化成型。即類似於“擠牙膏”的過程。這種打印方式價格低廉、體積小、操作難度相對較小,適合於家用和辦公室打印,缺點是成型件表麵有明顯的條紋,產品層間的結合強度低、反應速度慢。
3D打印
這是采用類似噴墨打印機噴頭的工作方式,這種工藝與選擇性激光燒結十分類似,隻是將激光燒結過程改為噴頭粘連,光柵掃描器改為粘接劑噴頭。3D打印的優點是打印速度快、成本較低,缺點是打印出來的產品機械強度不高。
增材製造技術實用化之後,迅速被運用於多個領域。在軍事領域,增材製造技術首先在航空航天領域得到應用,隨後開始向海軍裝備製造領域推廣。目前,增材製造技術的使用方向主要有:
小型關鍵零件的製造,尤其是傳感器的製造,可利用電子束熔化處理合金後逐層燒結,以獲得傳感器基本結構,兼顧性能和製造成本。
增材製造技術還可用於複雜模具與設計模型的製造。采用三維噴墨打印技術,隻需要設計出待打印樣品的三維CAD文件,使產品從設計到製作完成時間從原來的25周縮短到10周。
用於軍事裝備的修複。這是當前增材製造技術的一個重點發展方向。增材製造技術可用於加工製造過程中誤加工損傷零件的快速修複,以及裝備服役過程中失效零部件的快速修複。零件的修複包括幾何性能和力學性能恢複,使用增材製造技術補完後,再經少量的後續加工,即可使零件達到可使用的程度,實現零件的高效率低成本再製造。在航空領域,這種技術可以使作戰飛機和裝備可以在機場就地快速修複,在艦船領域,這種技術可以對艦艇巡航的裝備提供更多保障。
當前,利用增材技術進行裝備修複,還需要克服一係列技術難題,如激光/電弧/等離子直接沉積修複過程關鍵因素的檢測與閉環控製、直接修複金屬零件的尺寸精度和形狀精度控製、直接修複/選區修複專用材料合金體係設計等。
免責聲明
① 凡本網未注明其他出處的作品,版權均屬於(yu) fun88网页下载,未經本網授權不得轉載、摘編或利用其它方式使用。獲本網授權使用作品的,應在授權範圍內(nei) 使
用,並注明"來源:fun88网页下载”。違反上述聲明者,本網將追究其相關(guan) 責任。
② 凡本網注明其他來源的作品及圖片,均轉載自其它媒體(ti) ,轉載目的在於(yu) 傳(chuan) 遞更多信息,並不代表本媒讚同其觀點和對其真實性負責,版權歸原作者所有,如有侵權請聯係我們(men) 刪除。
③ 任何單位或個(ge) 人認為(wei) 本網內(nei) 容可能涉嫌侵犯其合法權益,請及時向本網提出書(shu) 麵權利通知,並提供身份證明、權屬證明、具體(ti) 鏈接(URL)及詳細侵權情況證明。本網在收到上述法律文件後,將會(hui) 依法盡快移除相關(guan) 涉嫌侵權的內(nei) 容。


0 條相關評論



關注微信公眾號,獲取更多服務與精彩內容