3D 打印技術(shù)是新型精密成形技術(shù),也是第三次工業(yè)革命的核心技術(shù),在金屬成形領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。3D 打印由于加工速度快、材料利用率高、成形件形狀不受限制的優(yōu)勢(shì),應(yīng)用領(lǐng)域相對(duì)廣泛。國(guó)家統(tǒng)計(jì)局在2020-08-14發(fā)布了《國(guó)家統(tǒng)計(jì)局工業(yè)司副司長(zhǎng)江源解讀7月份工業(yè)生產(chǎn)數(shù)據(jù)》一文，其中提到，3D打印設(shè)備在2020年7月份增長(zhǎng)351.9%，繼續(xù)了高速增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。

3D 打印技術(shù)頻繁出現(xiàn)在人們生活中,與 傳統(tǒng)工藝加工相比,是一種全新的制作理念,其特點(diǎn) 是:加工速度快,制造形狀任意化及制作周期短,材料 利用率高;能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)字化,智能化,并行化;產(chǎn)品精度較高,具有良好的力學(xué)性能,使得 3D 打印在金屬成形領(lǐng)域中的作用非常突出。其基本原理是離散與堆積,實(shí)現(xiàn)形式為“增材制造”。與傳統(tǒng)制造業(yè)不同,其應(yīng)用領(lǐng)域廣泛,制造過程將數(shù)字化信息技術(shù)與制造技術(shù)融合,根據(jù)任意零件三維模型成形復(fù)雜形狀的零件,無需專用模具,這意味著 3D 打印技術(shù)在金屬成形過程中發(fā)揮著不可替代的作用。隨著 3D 打印技術(shù)的工藝研發(fā)的深入,材料種類的增加,過程因素變得可控,使得 3D 打印技術(shù)在金屬成形領(lǐng)域中的應(yīng)用前景非常樂觀。文章源自好焊孫輝博客 http://www.4863x.com好焊孫輝-http://www.4863x.com/weldgyzb/autochongya2024111269.html

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3D 打印成形設(shè)備文章源自好焊孫輝博客 http://www.4863x.com好焊孫輝-http://www.4863x.com/weldgyzb/autochongya2024111269.html

自 1984 年 Charles Hull 制作出第一臺(tái) 3D 打印機(jī)以來,3D 打印設(shè)備發(fā)展迅速。1986 年美國(guó) 3D System 公司推出第一款工業(yè)化的“3D 打印設(shè)備,投入市場(chǎng)后,各公司紛紛自發(fā)研制高精度的 3D 打印設(shè)備。 近年來,各大公司均在 3D 打印設(shè)備精度上尋找突破口,目前成形零件尺寸不斷增大,所用材料種類不斷增多,但設(shè)備精度依然關(guān)系著各大公司的前景。如何令設(shè)備在相同的工藝參數(shù)下,生產(chǎn)精度更高的產(chǎn)品,是其占據(jù)市場(chǎng)的決定性因素。文章源自好焊孫輝博客 http://www.4863x.com好焊孫輝-http://www.4863x.com/weldgyzb/autochongya2024111269.html

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3D 打印技術(shù)在金屬成形領(lǐng)域中的應(yīng)用現(xiàn)狀文章源自好焊孫輝博客 http://www.4863x.com好焊孫輝-http://www.4863x.com/weldgyzb/autochongya2024111269.html

3D 打印技術(shù)是軍民兩用技術(shù),經(jīng)歷了多年的潛伏期,現(xiàn)已進(jìn)入高速發(fā)展階段,未來的發(fā)展趨勢(shì)不容小覷。在汽車行業(yè)的應(yīng)用貫穿汽車整個(gè)生命周期，包括研發(fā)、生產(chǎn)以及使用環(huán)節(jié)。隨著3D打印技術(shù)不斷發(fā)展、車企對(duì)3D打印認(rèn)知度提高以及汽車行業(yè)自身發(fā)展需求，3D打印技術(shù)在汽車行業(yè)的應(yīng)用將向市場(chǎng)空間更大的生產(chǎn)和使用環(huán)節(jié)擴(kuò)展，在最終零部件生產(chǎn)、汽車維修、汽車改裝等方面的應(yīng)用將逐漸提高。據(jù)德國(guó) EOS 公司統(tǒng)計(jì),最新的一架 F35 飛機(jī)中有 1600 個(gè)部件是使用 SLS 工藝快速制造出來的。空客的母公司歐洲宇航防務(wù)集團(tuán)(EADS) 已在研究使用 SLS 制造飛機(jī),與傳統(tǒng)制造方法相比, 降低 65% 的各部件重量。在無人機(jī)領(lǐng)域,設(shè)計(jì)出來 無法制造的難題得以突破,從三維圖紙到產(chǎn)品,得以 在 24 小時(shí)出廠且降低成本,形成年產(chǎn) 5000 架不同型號(hào)無人機(jī)的產(chǎn)能。3D 打印在航空航天領(lǐng)域上的應(yīng)用前景較為樂觀,雖在產(chǎn)品質(zhì)量和可靠性上與鍛造件相比還有差距,但加工產(chǎn)品在尺寸精度、力學(xué)性能上有所提高。未來的產(chǎn)品發(fā)展方向,將從變形、開裂等問題入手,研 究如何改變組織提高性能,在減輕部件重量、節(jié)省材 料、保證材料性能的前提下,由非承力件、次承力件走向主承力件。文章源自好焊孫輝博客 http://www.4863x.com好焊孫輝-http://www.4863x.com/weldgyzb/autochongya2024111269.html

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模具領(lǐng)域文章源自好焊孫輝博客 http://www.4863x.com好焊孫輝-http://www.4863x.com/weldgyzb/autochongya2024111269.html

快速模具制造是將 3D 打印運(yùn)用到模具制造上的新方法,目前該方法已在工業(yè)生產(chǎn)中運(yùn)用,并具有良 好的使用前景。主要有兩大類:一類是通過選擇激光燒結(jié)/ 熔融(SLS / SLM) 等技術(shù)直接成形模具,一類是快速成形原型,通過金屬噴涂等手段成形鑄模的方法。美國(guó)麻省理工學(xué)院使用膠體 SiO2 溶液粘結(jié)劑, 利用 3D 打印成形非金屬材料Al2O3 ,經(jīng)過高溫?zé)Y(jié)后制得陶瓷零件,其彎曲強(qiáng)度高 達(dá) 12. 3 ~ 18.7 MPa,可用作低熔點(diǎn)鑄造成形的陶瓷模具。華中科技大學(xué)采用 SLS 技術(shù)制造出帶有 CCC 碳鋼合金電池盒注塑模,其壽命達(dá)到 5000 / 副, 拉伸強(qiáng)度約為 550 MPa。 通過脫脂、高溫?zé)Y(jié)和低溫浸漬改性的環(huán)氧樹脂的工藝方法能夠提高致密度和強(qiáng)度。 德國(guó) EOS 公司采用粉末燒結(jié)技術(shù)制作模具內(nèi)部復(fù)雜的流道系統(tǒng)及模具外殼和異性流道系統(tǒng)一體成形件。發(fā)現(xiàn)在異性熱流道形狀設(shè)計(jì)方面可提高冷卻效率, 突破傳統(tǒng)模具加工的限制,提升注塑產(chǎn)品的生產(chǎn)效率 和成形質(zhì)量。現(xiàn)階段大多數(shù)對(duì)模具快速制造的研究集中在鑄造模具、注塑模具等軟金屬的沖壓模具上,受機(jī)械力學(xué)性能的限制,針對(duì)鍛模和擠壓模具的快速成形研究相對(duì)較少。因此,如何提高模具的力學(xué)性能、模具壽命,使其滿足高強(qiáng)度模具的要求是該領(lǐng)域的研發(fā)熱點(diǎn)。文章源自好焊孫輝博客 http://www.4863x.com好焊孫輝-http://www.4863x.com/weldgyzb/autochongya2024111269.html

結(jié)語

隨著 3D 打印的快速發(fā)展,應(yīng)用領(lǐng)域的增多,可以 看出要想真正的將 3D 打印普及,降低成本、開發(fā)新型材料、提高精度是真正的關(guān)鍵所在。同時(shí),影響 3D 打 印產(chǎn)品質(zhì)量因素需繼續(xù)深入研究,制作滿足力學(xué)性能要求的產(chǎn)品。綜合3D 打印研究現(xiàn)狀可以看出,其會(huì)向著工藝設(shè)備專業(yè)化、普及化、小型化,材料選擇空間多樣化, 成形零件的快速化與精密化并行,過程及產(chǎn)品節(jié)約化、綠色化,共享云端下載打印的方向發(fā)展。