在应用领域方面,目前,注塑成型工艺能够实现批量制造形状一致的物品,因此非常适合大批量的标准化产品制造。
3D打印只需通过控制终端输入三维图像,就能将原材料打印成实物模型,甚至直接制造零件或模具,从而有效地缩短了产品研发周期。三维生产的3D打印机,就已广泛在创客、建筑设计、模具模型设计等领域得到成熟应用。
其实两者是相结合的,相辅相成,通过3D打印验证原型,终确认设计之后,再注塑模具,批量生产。
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3D打印汽车
汽车大部份零件采用3D打印技术制造,如全部采用3D打印技术制造,目前来说还太可能。橙红色车身,三个轮子、双座位,扁长圆的外形显得小巧可爱,很有未来感,底盘为不锈钢制成,包括玻璃嵌板在内的所有外部组件都是通过我公司的大型3D打印设备生产。
3D打印技术早已不再神秘。它的好处是可以快速成型——以电脑中的数字模型为依据,通过可粘合材料,通过逐层喷射(打印)的方式,将数字模型兑现为实物构件。理论上汽车也是由“实物构件”组成的,完全可以靠3D打印来实现。
汽车不同于普通“摆件”。作为高速运行的交通工具,它对很多部件的强度都有着要求。从3D打印的原理不难看出,常规材料“打印”出来的部件,可以满足这样的强度要求。例如车身,需要在不同部位采用不同强度的钢材,还要有严格的力学分散设计,再加上焊接工艺等,是一个很讲究的系统工程。
3D打印技术在重建物体的几何形状和机能上已经获得了一定的水平,几乎任何静态的形状都可以被打印出来,但是那些运动的物体和它们的清晰度就难以实现了。这个困难对于制造商来说也许是可以解决的,但是3D打印技术想要进入普通家庭,每个人都能随意打印想要的东西,那么机器的限制就得到解决才行。
金属3D打印特点:
1、精度高。
目前金属3D打印设备的精度基本都可控制在0.05mm以下。
2、周期短。
金属3D打印无须模具的制作过程,使得模型的生产时间大大缩短,一般几个小时甚至几十分钟可以完成一个模型的打印。
3、可实现个性化。
金属3D打印对于打印的模型数量基本没有限制,不管一个还是多个都可以以相同的成本制作出来。
4、材料的多样性。
一个金属3D打印系统往往可以实现不同材料的打印,而这种材料的多样性可以满足不同领域的需要。
5、成本相对较低。
虽然现在金属3D打印系统和3D打印的金属材料比较贵,但如果用来制作个性化产品,其制作成本相对比较低。
金属3D打印的基本概念:
金属3D打印技术的核心思想起源19世纪末的美国,但是直到20世纪80年代中期才有了雏形,1986年美国人Charles Hull发明了3D打印机。我国是从1991 年开始研究3D打印技术的,2000年前后,这些工艺开始从实验室研究逐步向工程化、产品化方向发展。当时它的名字叫快速原型技术(RP),即开发样品之前的实物模型。现在也有叫快速成型技术,增材制造。但为便于公众接受,把这种新技术统称为3D打印。 3D打印是快速成型技术的一种,它是一种以数字模型设计为基础,运用粉末状金属或树脂等可粘合材料,通过逐层“增材”打印的方式来构造三维物体的技术。金属3D打印被称作“上个世纪的思想和技术,这个世纪的市场”。
金属3D打印材料是金属3D打印技术发展的重要物质基础,在某种程度上,材料的发展决定着3D打印能否有更广泛的应用。目前,金属3D打印材料主要包括工程塑料、光敏树脂、橡胶类材料、金属材料和陶瓷材料等,除此之外,彩色石膏材料、人造骨粉、细胞生物原料以及砂糖等食品材料也在金属3D打印领域得到了应用。
金属3D打印所用的这些原材料是针对金属3D打印设备和工艺而研发的,与普通的塑料、石膏、树脂等有所区别,其形态一般有粉末状、丝状、层片状、液体状等。通常,根据打印设备的类型及操作条件的不同,所使用的粉末状金属3D打印材料的粒径为1~100μm不等,而为了使粉末保持良好的流动性,一般要求粉末要具有高球形度。