用一张图了解3d打印各种技术在铸造行业的应用。
3DP喷胶3D打印技术中的3DP顾名思义就是3D打印,是当今3D打印技术的起源技术。3DP的工作原理是先铺一层粉末,然后用喷嘴将粘合剂喷在要成型的区域,使材料粉末粘合形成零件截面,再重复铺粉、喷涂、粘合的过程,一层一层叠加,得到最终的打印零件。
3DP技术用于铸造行业。3D科学谷提醒顾友的是,我们最容易想到的是打印沙模,而忽略了另一个应用:打印PMMA。关于这两个应用在代工行业的详细介绍,可以参考3D科学谷发布的《想快点完成试产》。-德国和日本铸造行业的经典案例。
当然,3DP技术的打印材料范围也在不断发展。除了砂型和PMMA,未来还有哪些新材料会进入这个领域?值得关注和期待。
代表性企业:
德国Voxeljet
体素捷成立于1999。该公司还通过麻省理工学院的非独家专利许可生产三维喷墨打印机。体素科技于2013年10月在纽约证券交易所上市。Voxeljet设备销售额从2014年的19增长到2015年的25。其设备价格在654.38+20万欧元到654.38+60万欧元之间。Voxeljet主要应用于航空航天行业,同时也为代工厂、汽车行业、艺术家和建筑师提供原型服务和产品开发服务。
Exone美国
ExOne是一家工业3D打印机制造商,主要服务于航空航天、汽车、重型装备、能源等领域,应用领域主要是小批量、高价值制造复合砂型。2015年,它还将推出其最大的3D打印系统——exe rial。该实用系统可使客户进行工业大规模生产,这超过了目前可用于快速制造和小批量生产的其他系统。
中国卓立奉化
在中国,3D砂型打印的技术被称为PCM技术,它来源于R&D和清华大学激光成型中心的工艺实践(1997)。2002年,佛山市科技局引进项目,落户佛山。风华卓立设备的特点是无需压铸快速制造,柔性精确一体化制造,可制造金属模具毛坯,运行成本低,自动化程度高。
///SLS选择性激光烧结技术
SLS工艺是由粉末材料制成的。将材料粉末铺在成型零件的上表面并刮平;用高强度CO2激光扫描新铺设层上零件的截面;材料粉末在高强度激光的照射下烧结在一起,得到零件的横截面,与下面成型的零件粘接;当烧结一层截面时,新的一层材料粉末被铺开,下面的截面被选择性烧结。SLS工艺最大的优点是材料广泛,尼龙、蜡、ABS、树脂覆膜砂(覆膜砂)、聚碳酸酯、金属、陶瓷粉等都可以作为烧结对象。
SLS技术在铸造行业的应用包括用烧结覆膜砂代替砂型铸造工艺。熔模铸造用烧结塑料材料。
代表性企业:
德国的EOS
EOS成立于1989,是世界著名的快速成型设备制造商。EOS提供模块化解决方案组合,包括系统、软件、材料和材料开发及服务。除了SLM选择性激光熔化技术,其塑料和金属的选择性激光烧结技术(SLS)在市场上处于领先地位。
中国TPM英普
中山英普光电设备有限公司成立于2004年。2007年建成国内首个直接制造尼龙塑料零件的激光烧结3D打印系统。2013年,英普与来自美国的3D打印行业巨头达成合资协议,并于2014年启动上海合资公司计划,从事以激光烧结高分子材料和金属材料为核心技术的工业3D打印技术的研发、生产和销售。
中国远顺华数高科
华数高科不仅拥有选择性激光烧结(SLS)设备的制造能力,还拥有材料生产技术。华数高科的SLS尼龙粉末材料不仅供应国内市场,还成功销往美国、瑞典、意大利等海外市场。
中国华科3D
武汉华科三维科技有限公司是华中地区最大的专业3D打印设备R&D及制造平台,注册资本6000万元。由华中科技大学产业集团、华中数控、华南理工大学投资、须贺控股、华中科技大学快速成型技术团队共同发起的高新技术企业。
中国AFS龙源自动成型
北京龙源自动成型系统有限公司成立于1994,是3DP Technology,Inc的控股子公司,龙源是中国最早开发选择性粉末烧结激光快速成型机的企业。目前设备的技术范围包括SLS、SLM和镜头技术。龙源模具服务中心为航空航天、汽摩、泵阀阀体等行业快速制造了大量不规则复杂零件。
中国武汉滨湖滨湖酒店
武汉滨湖机电科技产业有限公司依托华中科技大学快速制造中心,是国内最早从事3D打印技术自主研发的单位之一。从1991开始,公司研发制造了SLS、SLM等不同成型原理的3D打印设备。
///光敏树脂固化技术
液态光敏树脂通过固化反应(激光头或投影,以及化学手段)固化成产品的形状。类似SLA(光固化快速成型设备)的光固化快速成型技术,还有DLP(数字光处理)数字光处理和CLIP连续液体界面制作技术。
光敏树脂固化技术主要用于铸造行业的熔模铸造,也可以替代砂型铸造用的木模。另外,3D科学谷认为光敏树脂固化技术本身发展很快,包括陶瓷、碳纤维等材料技术与树脂固化技术的结合。这项技术未来会给代工行业带来哪些新的应用,值得关注和期待。
代表性企业:
美国3D系统公司
1988美国3D系统公司根据这项专利制造并商业化了世界上第一台快速成型机SLA250。自此,基于SLA成型技术的3D打印机进入公众视野。3D Systems基于SLA成型技术的3D打印机ProX 800适用于很多领域。
中国联通联泰3 d
从2000年开始,联泰科技已经从事工业3D打印技术的R&D和应用十余年,是国内最早从事3D打印机的R&D和SLA激光快速成型技术生产的企业。在熔模铸造领域,联泰3D打印的特殊中空结构光敏树脂原型用于金属产品的快速铸造,大大缩短了从设计到生产的时间。联泰3D闭环控制系统和光固化快速成型3D打印方法拥有自主知识产权专利。
中国普利斯马拉卜普利盛机电
上海普立森机电科技采用液晶光学器件,其基于立体立体光刻机技术(SLA)的3D打印机大瑞400由普立森机电股份有限公司自主研发,拥有自主知识产权。大瑞400是基于普利森在曝光设备和感光化学技术研究领域的多年技术积累而开发的,独特的MFP技术已获得专利。
此外,光敏树脂固化技术还包括EnvisionTec(通过瑞士大昌洋行在中国提供销售和服务)、Carbon3D和FormLab,以及中国的雷枝电子科技、珠海西通电子、中山东方博达电子等。
此外,除了光敏树脂,FDM熔融挤压3D打印技术也可用于熔模铸造。详细来说,3D科学谷发布的桌面3D打印机帮助西门子制造金属零件。
3D科学谷认为,在产业化方面,光敏树脂固化技术在珠宝、牙科熔模铸造中的应用,正在改变这些行业的传统产业链,催生新的用户体验。围绕个性化规模化生产,光敏树脂固化技术必将从手工设计验证的原型应用走向增材制造应用。
机遇和风险* * *并存。对于设备厂商和材料供应商来说,更精准、更快速成为在光敏树脂固化技术领域能够占据一席之地的关键词。激烈的技术竞争也给上游企业带来巨大压力。对于国内从事光敏树脂固化技术研发和服务的企业来说,如何进行产业链布局,如何在品牌战略层面展开竞争,将挑战运营商的智慧。
///蜡膜浇铸技术
蜡像的3D打印已经广泛应用于我们的生活中。比如珠宝设计师通过数字化设计工具直接将3D饰品打印成蜡模,或者牙医制作假牙、牙模、牙模等。,并大量使用蜡模代替传统石膏模具为患者制作更硬的假牙。
代表性企业:
美国3D系统公司
用于蜡染的3D系统的主要模型是ProJet?3510系列。
美国SolidScape公司
美国SolidScape公司是Stratasys的子公司,成立于1994。其打印的蜡模是脱蜡铸造和制模的理想原型,广泛应用于生物医学产品、骨科、牙科、假肢、珠宝、玩具等领域。
回顾
除了上面详细介绍的3D打印技术和企业,3D打印还被用于铸造领域的金属模具打印,透镜的近净成形技术不断突破打印尺寸限制,也为多材料打印带来了材料技术解决方案的应用空间。当砂型或熔模的打印尺寸有限时,也可以用LOM叠层3D打印技术代替木模进行打印。至此,国际汽车制造商已经使用LOM叠层3D打印技术打印出大型曲轴的“木质模具”。
中国铸造行业面临转型升级的压力。中国铸造协会预测,到2020年,铸造企业减少到654.38+0.5万家以内,铸件总产量达到5500万吨,铸件产值约7000亿元。占企业总数30%的铸造企业(约4500家)铸件产量将达到铸件总产量的80%以上。球墨铸铁(含蠕墨铸铁)占铸铁产量的比重将由2014年的37%提高到42%左右,铝、镁等轻合金铸件产量将由13%提高到20%左右。到2020年,我国铸造综合能耗比2065,438+05年降低65,438+00%,废砂利用率进一步提高,铸造废砂年回收量达到300万吨以上。
而3D打印将在其中发挥其独特的作用。