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干货时间到 e键打印对比分析中欧美3D打印行业

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e*****2
发表时间:2015-11-20 14:13:49

  第三次工业革命是以数字化制造及新材料、新能源应用为代表的科技领域的又一次重大飞跃,3D增材制造技术是数字化制造的重要标志,选择性激光烧结技术被公认为3D增量制造技术的最佳途径。下面e键打印(ejdyin.com)为大家独家分析中欧美3D打印行业详情。


国外代表性的企业


  1996年,3D Systems、Stratasys、Z Corporation公司分别推出Actua 2100、Genisys、Z402产品,第一次使用了3D打印机的称谓。


  2005年,ZCroporation发布SpectrumZ510,这是世界上第一台高精度彩色3D打印机。同一年,英国巴恩大学的Adrian Bowyer发起开源3D打印机项目RepRap,其目标是制造出自我复制机,通过3D打印机本身,能够制造出另一台3D打印机。2008年,第一版RepRap发布,代号Darwin,能够打印自身50%的元件,体积仅一个箱子大小。


  德国EOS公司的金属粉末烧结机-EOS金属激光粉末烧结系统设备。产品名称:EOSINTM270金属激光烧结系统。该设备采用EOS公司研发的DMLS技术(Direct Metal Laser-Sintering)进行金属件制作。EOSINT M270激光烧结系统采用的是Yb-fibre激光发射器,具有高效能、长寿命等特点。精准的光学系统能够保证模型的表面光滑度和准确度。氮气发生装置以及空压系统则使设备的使用更加安全。


  美国3D SYSTEMS公司的产品:sPro250SLM商用型金属3D打印机为目前比较先进的制造系统,能够提供长达为320毫米(12.6英寸)的高工艺金属零件,具有出色的表面光洁度、精细的功能性细节与严格的公差。可以选择广泛范围的金属合金使用,包括铝和钛。


  sPro250SLM商用型金属3D打印机的应用领域包括产品质量原型的功能测试,具有有机或高度复杂的几何形状。快速小批量制造金属部件的其他应用范例包括:定制医疗植入物、轻量级航空航天和赛车部件、高效散热片、带有随形冷却管道的注塑模具镶件,以及牙帽、牙冠和牙桥。


  SLM工艺使用高功率激光逐层熔化直接来自CAD数据的金属细粉末,以创建功能性金属部件。每一层操作完后重新喷粉机系统将堆积厚度范围从20到100微米的一个新粉末层。SLM系统采用市售的气体雾化金属粉末产生完全致密的金属零件,包括不锈钢、钛、钴铬合金及工具钢的材料。这些系统在设计伊始均考虑到工具库或工人的需求,带有一个简单的触摸屏用户界面,便于管理粉末处理系统,结构坚固。只需选择满足客户特定应用需求的一种围护结构与材料。


  3D打印技术在美国已经产业化,目前有两家3D打印机制造巨头,分别是Stratasys(开发制订行业标准技术之一FDM)和3DSystems(3D打印技术的创始者),完成后,只用一个水喷头就可以轻易地移除支撑材料,留下光滑的表面。

南非科工研究理事会国家激光中心研究人员在激光添加制造技术(Additive Manufacturing),一种最新的快速成型制造技术上取得突破。该项技术的概念试验论证显示,其生产速度是现有的可商业化的选择性激光烧结技术的8.3倍。目前,利用该技术可以生产不超过500毫米的小尺寸部件,而当日揭牌的Aeroswift项目将致力于制造2mx0.5m的大尺寸部件。这将有助于南非航空制造公司Aerosud在三年内跻身世界航空结构件制造的先进行列。


  南非科工研究理事会与Aerosud公司共同承担了南非科技部资助的Aeroswift项目,旨在开发制造速度快批量大的激光添加快速成型技术,为全球航天业制造金属钛部件。Aeroswift项目的关键是5千瓦IPG单光纤激光二极管发生器,它是激光添加制造技术的核心。国家激光中心希望在2012年底、2013年初完成该项技术设备的安装与测试工作,之后将其拆分,运至Centurion的航天谷,在那里重新组装并投入生产。


  南非Aerosud公司总经理在谈到其发展目标时表示,2013年该技术将在试验厂投入使用,然后再用一至两年时间进行实际开发并获得生产资质,2015年实现与全球航空公司合作,为其提供小批量、高附加值、复杂的钛金属部件。均在美国纳斯达克上市,2011年营业收入分别为1.7亿美元和2.9亿美元。2011年3D打印市场规模17.1亿美元。不过,这一数字仅占全球制造市场的0.02%.


  以色列objet公司:Objet是快速成型和快速制造的光固化技术先锋,开发者,生产商及高精度,高分辨率三维打印方案的全球市场推广者。Objet系统都是基于经过市场证明的自身专利技术的光敏树脂喷射技术,使得极为复杂的三维部件都可以以高品质,高精度和高速度打印出来。Polyjet的打印头类似于行式打印机,沿着X轴前后滑动,在成型室里铺上一层超薄的光敏树脂。每铺完一层后,喷头架边上的紫外光球立即发射紫外光,快速固化和硬化每层光敏树脂。这一步骤减少了使用其他技术所需的后处理过程。每打印完一层,机器内部的成型底盘就会极为精确地下沉,而喷头继续一层一层地工作,直到原型件完成。精密的工具软件保证了所有的喷头能协调运作,能同步地往底盘上喷射等量的材料。这就产生了特别平坦和光滑的表面。成型时使用了两种不同的光敏树脂材料:一种是用来成型实体部件的成型材料,另一种类胶体的用来支撑部件的支撑材料。支撑结构的骨架先提前预排好程序用来配合复杂的成型件(如空腔,悬垂,底切,薄壁的截面)。成型完成后,只用一个水喷头就可以轻易地移除支撑材料,留下光滑的表面。


  南非科工研究理事会国家激光中心研究人员在激光添加制造技术(Additive Manufacturing),一种最新的快速成型制造技术上取得突破。该项技术的概念试验论证显示,其生产速度是现有的可商业化的选择性激光烧结技术的8.3倍。目前,利用该技术可以生产不超过500毫米的小尺寸部件,而当日揭牌的Aeroswift项目将致力于制造2mx0.5m 的大尺寸部件。这将有助于南非航空制造公司Aerosud在三年内跻身世界航空结构件制造的先进行列。


  南非科工研究理事会与Aerosud公司共同承担了南非科技部资助的Aeroswift项目,旨在开发制造速度快批量大的激光添加快速成型技术,为全球航天业制造金属钛部件。Aeroswift项目的关键是5千瓦IPG单光纤激光二极管发生器,它是激光添加制造技术的核心。国家激光中心希望在2012年底、2013年初完成该项技术设备的安装与测试工作,之后将其拆分,运至Centurion的航天谷,在那里重新组装并投入生产。


  南非Aerosud公司总经理在谈到其发展目标时表示,2013年该技术将在试验厂投入使用,然后再用一至两年时间进行实际开发并获得生产资质,2015年实现与全球航空公司合作,为其提供小批量、高附加值、复杂的钛金属部件。

就3D打印行业品牌来讲,e键打印虽不是做得最早,但是做的最好。近日,央视《新闻联播》、《朝闻天下》、《新闻30分》、《新闻直播间》推出了一档全新大型数据新闻节目《数说命运共同体》。在播出的第7集《中国制造 您选啥?》中节目介绍3D打印新科技,e键打印作为广东省东莞市企业代表在节目中展示了其3D打印新服务模式。  e键打印全新的服务模式,革除传统行业人工报价的弊端,自主研发的系统可实现1分钟自动报价,大大节省了用户的时间成本。1.多,100多台工业级3D打印机,市场价值2亿人民币,打印材料包括铜、钴铬合金、银、K金、不锈钢等金属材料及工程塑料、光敏树脂、尼龙、类石膏(全彩色)等打印材料;2.快,用户上传模型,系统自动报价,十六种打印材料的价格一分钟内全部出来,节省用户时间;3.省工业级打印材料的单价每克4元起,起步价为60元。


国内代表性的企业/高校


  中国从1994年开始研究3D打印,北京隆源公司于1995年成功研发了一台AFS激光快速成型机,随后华中科技大学也研制出了SLS快速成型机。


  3D打印技术作为制造业领域的一次重大技术革命,已经广泛应用到航空航天等军事领域和大型复杂构件的一次成型制造,是传统制造技术与新材料的完美结合。当前,我国在3D打印技术的核心领域已经与美国3D公司,以色列objet公司等国际巨头基本处于同一水平。但是,在材料和软件开发,装备等方面,还有一定的差距。


  据了解,国内快速成型系统的科研团队主要包括清华大学颜永年团队、华中科技大学史玉升研究团队、西安交通大学卢秉恒团队,及北京航空航天大学王华明团队等。


  北京航空航天大学材料学院王华明教授是国内激光成型技术的领军人物。王华明教授:航空材料与结构研究部首席科学家,国内激光制造的学术带头人,北航团队领头人,在钛合金结构激光快速成型工艺、成套工艺装备及工程化的研究方面有十多年的研究经验。


  从媒体报道及学术文章看,王教授提出激光熔覆多元多相过渡金属硅化物高温耐磨耐蚀多功能涂层材料研究新领域,研制出迄今世界最大、拥有核心关键技术的飞机大型整体钛合金主承力结构件激光快速成形工程化成套装备,制造出中国最大的大型整体钛合金飞机主承力结构件,并通过装机评审。我国成为目前世界上唯一掌握飞机钛合金大型主承力结构件激光快速成形技术并实现装机应用的国家。王教授论文主要集中在激光加工航空部件领域,研究主要集中在工艺和材料上(目前研究方向为定向生长柱晶钛合金激光区域约束熔铸冶金材料制备与发动机叶片等复杂零件激光直接成型新技术等。但由于技术的相通性,其成果也可以应用于其它大型金属结构件)。在该领域的研究领先全球,具备产业化基础。


  在经过近20年的研发,国内的3D打印设备也在不断取得突破,华中科技大学材料学院副院长史玉升教授的研究团队开发的1.2米×1.2米的立体打印机(基于粉末床的激光烧结快速制造装备),是目前世界上最大成形空间的快速制造装备,远远超过国外同类装备水平,并因此获得2011年国家技术发明二等奖。

 


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