重庆3D打字与印刷机加工尺寸刷新世界纪录,弗罗

来源:http://www.cf-weituo.com 作者:彩世界注册 人气:133 发布时间:2019-09-05
摘要:3D打印的热潮自2012年开始就有增无减,我国政府、企业也是极为重视这个技术在我国的发展,很多企业都采取产学研的发展方式,投资发展3D打印,希望可以让自己在未来的印刷行业发

3D打印的热潮自2012年开始就有增无减,我国政府、企业也是极为重视这个技术在我国的发展,很多企业都采取产学研的发展方式,投资发展3D打印,希望可以让自己在未来的印刷行业发展中抢占先机。近日,连理工大学和大连优利科特科技发展有限公司研制的新型3D激光打印机就刷新了世界3D打印机加工尺寸记录。

ppzhan摘要】经过10多年努力,华中科技大学材料学院副院长、快速制造中心主任史玉升教授率领的研究团队成功开发出成形空间为1.2米×1.2米的“立体打印机”。这是目前世界上大成形空间的快速制造装备,其技术水平国际领先。日前,由中国科学院、中国工程院主办、两院院士评出的2011年中国十大科技进展在北京揭晓,华中科技大学快速制造中心研发世界大激光快速制造装备入选。

大连理工大学和大连优利科特科技发展有限公司研制的新型3D激光打印机进入调试阶段,该机的加工尺寸可达1.8*1.8*1.8米,刷新了世界3D打印机加工尺寸记录,据悉此前这一纪录是由华中科技大学研制的3D打印机保持的。大连理工的这台3D打印机的工作原理采用“轮廓线扫描”技术,比传统技术的激光3D打印机加工时间缩短35%,制造成本降低40%。此外,在3D打印领域,中航集团用3D打印技术制造的飞机零部件时构建成型达到4*3*2米。据称,其使用的原理与民用3D打印技术原理不同,故不能简单比较。

在电脑上完成产品的设计“蓝图”,再按下“打印”键,旁边的机器,就会根据“蓝图”,用激光技术将原材料烧结成各种复杂的工业零部件或产品。华中科技大学材料学院副院长、快速制造中心主任史玉升教授率领的研究团队,让这种神奇的场景变成现实。

3D打印是目前全球热门的技术,它彻底颠覆了传统工业的加工方法,被誉为“第三次工业革命”的先锋代表。据悉,目前小型桌面3D打印机在欧美已实现商业化,但在工业级大型零部件制造方面,3D打印时间长、成型材料贵、大尺寸零件物理变形等问题一直难以解决。大连理工大学教授姚山及其团队历经10多年时间,解决了数不清的大小难题,终于实现了该领域的重大突破。

经过10多年努力,史玉升团队近日成功开发成形空间为1.2米×1.2米的“立体打印机”。据悉,这是目前世界上大成形空间的快速制造装备,其技术水平国际领先。

姚山教授表示,一般3D打印都是按照规划好的图形数据,通过“点-线-面-体”逐步堆积耗材终获得零件。而他们研制的激光3D打印机只需打印零件每一层的轮廓线,使轮廓线上砂子的覆膜树脂碳化失效,再按照常规方法在180℃加热炉内将打印过的砂子加热固化和后处理剥离,就可以得到原型件或铸模。

早在1998年,史玉升团队就开始“粉末材料快速成形技术与设备”的研发,工作原理是先将计算机设计出的复杂产品的三维模型分解成若干层平面数据,然后用激光把金属、陶瓷、塑料、砂等粉末材料按平面数据烧结,形成一个平面形状,再通过层层累积叠加,让产品像植物生长般一次性整体成形。

这种打印方法的加工时间与零件的表面积成正比,而传统3D打印技术的加工时间与零件的体积成正比,因此可大大提升打印效率,打印速度可达到一般3D的5~15倍。而其使用的材料为工业常见的覆膜砂,每吨不到千元。效率大幅提升,成本成倍下降。

华中科技大学材料学院博士蔡道生解释,该设备的外观看起来如柜子,里面却分布着精密的仪器,相当于一个制造车间。我们生产某一物件时,只需要把物件的各种三维数据输入电脑,通过下达生产指令,即按下“打印”键,这个“制造车间”就会根据需要,使用金属、陶瓷、塑料、砂等不同的粉未材料,智动化进行生产。一段时间后,我们打开这个“制造车间”,就可以取出已经成型的产品。“生活中的杯子、碗、桌子、椅子、鼠标、马桶,以及微缩版黄鹤楼等,只要有三维数据,我们都可以通过它来制造。”蔡道生说,只是这种快速制造技术,多应用在航空航天、军工、汽车等重要领域,甚至可以制造传统方式无法加工的奇异结构,如薄壁、微孔等特殊结构制件。

目前,这种基于“轮廓失效”的激光三维打印方法已获得两项国家发明。

据了解,史玉升科研团队,2002年曾开发出工作面为0.5米×0.5米的装备,即幅面在0.5米×0.5米范围内的制件,都可以通过他们研发的快速设备制造,其成果超过了当时代表国际先进水平的美国3D系统公司;2005年又研制出了工作面达1米×1米的装备,远远超过国外同类装备。近年来,该团队在大型复杂制件整体成形的关键技术方面又获得突破,成功研制出工业级的1.2米×1.2米工作面的快速制造装备。

早在1998年,史玉升团队就开始“粉末材料快速成形技术与设备”的研发。据了解,史玉升科研团队,2002年曾开发出工作面为0.5*0.5米的装备,即幅面在0.5*0.5米范围内的制件,都可以通过他们研发的快速设备制造,其成果超过了当时代表国际先进水平的美国3D系统公司;2005年又研制出了工作面达1米×1米的装备,远远超过国外同类装备。

日前,由中国科学院、中国工程院主办、两院院士评出的2011年中国十大科技进展在北京揭晓,华中科技大学快速制造中心研发世界大激光快速制造装备入选。据介绍,通过激光快速制造装备可以造出任何想得到的实物,该装备因此也被形象地称为工业用“3D打印机”。

近年来,该团队在大型复杂制件整体成形的关键技术方面又获得突破,成功研制出工业级的1.2*1.2米工作面的快速制造装备。这是世界上大成形空间的此类装备,使我国在快速制造领域达到水平。

这款“3D打印机”已从初可以快速制造拳头大小的鼠标,到近年来可以快速制造出半人多高的大器件——1.2米×1.2米工作面、基于粉末床的激光快速制造装备已在汉问世。这一工作面远远超过德国、美国等公司同类产品,使得我国在快速制造领域达到水平。

广西玉柴机器股份有限公司运用该技术生产六缸发动机缸盖,一个星期内可以整体成形出四气门六缸发动机缸盖砂芯。而采用传统的砂型铸造试制方法,仅工装模具的设计制造周期通常需要5个月左右,不仅周期长,而且费用高。

2011年,该技术被欧洲空客公司等单位选中,联合承担了欧盟框架七项目,应用快速制造技术为空客和欧洲航天局等单位制作飞机、卫星、航空发动机用大型复杂钛合金零部件的铸造蜡模。其中,一个部件约1米见方,但壁厚仅为3毫米,且具有微细特征结构,利用传统方法难以制造,史玉升团队却按其设计要求,制造出合格的网格结构金属零部件。

中航工业:打印一架飞机

2013年1月18日,国务院向“飞机钛合金大型复杂整体构件激光成形技术”颁发国家技术发明奖一等奖。目前,这一技术在我国已经投入工业化制造,使我国成为继美国之后、世界上第二个掌握飞机钛合金结构件激光快速成形及技术的国家。

据相关资料,该技术的成型尺寸可达4*3*2米,不仅超过美国的同类技术,也远超民用3D打印技术制造尺寸,不过由于该技术并不使用前述的集成化的3D打印机,所以并不能与民用3D打印技术混为一谈。

国际竞争者:“猛犸”,大打印尺寸可达2.1米,但宽高仍不及国产打印机

据悉,今年早些时候,比利时的16名工程师利用3D打印机制造了一辆全尺寸赛车,名为“阿里翁”,时速从零提升至60英里只需要短短4秒钟,高时速可达到141公里。在德国的霍根海姆赛道,这辆3D打印赛车成功完成测试。

这辆赛车的车身由亚利欧制造者Materialise公司制造的“猛犸”打印机制造。在接受记者采访时,公司副总裁维姆?米希尔斯说,“猛犸”3D打印机能够打印尺寸达到2.1*0.68*0.8米的零部件,亚利欧复杂的车身便是由它一次打印成型。并表示,该公司有能力研制更大的打印机,但是“技术上可以,但考虑到经济效益,现在没人会这么做。”

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