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增材制造(3D打印)技术的前世今生
黑科技|发布时间:2019-12-03 22:14:06

    3D打印技术即增材制造技术,始于上世纪八十年代的快速成形(Rapid Prototyping,RP)技术,是借助计算机、专用软件、高灵敏传感器、电子束、激光、喷头和数控系统、视觉识别等现代化手段,将计算机辅助设计(CAD)与计算机辅助制造(CAM)集大成者。而近三十年来在成形系统、材料方面取得了长足的进步,同时加快了快速制造(Rapid Manufacturing,RM)、快速模型(Rapid Tooling,RT)的发展。3D打印技术的优越性,可在较少的时间内迅速生产出符合用户一定需求和一定数量的产品,极大的降低了新品的开发研制成本与风险,减少了新品投放和占领市场的时间,在多品类、小批次、响应快的现代制造模式下具有强劲的发展态势。


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    因为3D打印技术硬件设备和软件算法,以及3D打印所需材料的不断改善和发展,增材制造技术生产的加工件的精度、表面光洁度和强度都不断得到提升。而基于3D打印技术的应用,与当前各种生产领域的结合研究已成为新的热点。

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    选择性激光烧结(SLS)技术,一种基于粉末床结构的3D打印技术。采用该技术的设备也是目前行业中的一种常见技术。设备通过对聚焦后的二氧化碳激光器的光斑运动轨迹进行控制,结合高精度的温度场控制,让激光在粉末状的高分子材料上进行逐层烧灼打印,完成零件的制作。

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   采用选择性激光烧结(SLS)技术的设备,技术壁垒高,工艺复杂,行业从事企业数量不多(国内企业不超过5家),产品价格较稳定,价格下降速度不快。设备可以选用的材料类型丰富,如PS、PA、PP、PEEK、覆膜砂、金属、陶瓷等众多材料。且粉末可以进行人为改性,使其具有更加多元的特质,如在PA中添加碳纤维和羟基磷灰石,满足不同用户不同场景的需求。另外设备和材料具有一定的绑定性,由于各厂家设备工艺参数的差异存在,在材料上也呈现出不同的加工工艺参数。由于采用了粉床结构,制件在每层打印的时候,激光没有烧灼到的粉末可以作为支撑存在,不需要额外添加支撑结构,带来的直接好处是设备几乎可以打印任何形状的制件,设计再不用受到限制。SLS设备的精度也较高,可以控制在±0.1mm精度范围,且制件的强度高,可以用来进行装配,进行产品实际的强度测试。烧结的制件还可以进行多种二次加工,如渗蜡、电镀、喷砂、脱脂、烧结等加工处理的工艺。目前很多用户利用SLS设备进行产品的小批量直接生产,大大缩短了产品的研发和上市时间。