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新的里程碑——金属3D打印

日期: 2020-03-11
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与机械加工和其他传统金属加工工艺相比,增材制造是一个新兴领域。这个行业可以追溯到 1987 年,当时 3D Systems 的Chuck Hull 推出了第一台商用立体光刻机 SLA-1。此后,Stratasys 和 EOS 相继投身该技术领域——Stratasys 联合创始人 Scott Crump 和他的妻子 Lisa 开发了熔融沉积建模(FDM);EOS 创始人 Hans Langer 交付了 STEREOS400,这是 SLA-1 的直接竞争对手。快速成型行业就这样诞生了。

新的里程碑——金属3D打印

  但是,早期的这些系统只能打印塑料。如果是金属零件,则必须进行机加工,冲压,成型或铸造。直到 2004 年左右,第一个完全致密的金属 3D 打印零件才问世。随后,相继推出了 EOSINT M270,这是一种粉末床系统,配备了 200W 的二极管泵浦光纤激光器,其功率足以实现熔化单个金属颗粒。

  从那时起,金属 3D 打印确实发生了很大的变化。变得更加精确且功能强大,因此这些机器制造的零件现在通常用于飞行器关键部件以及人体。同时,更多新的金属增材制造技术也不断出现。这些发展使得制造业进入了一个新的领域,加速了整个产业链的发展。

  除了全新的金属粉末,生产工艺也得到了很大的改善。激光功率增加了几倍,有些生产系统配备了双甚至四激光。真空或惰性气体(如氩气)与密闭的生成腔室的结合使用,加速了零件打印。Recoater 技术、激光控制和在线计量系统的不断发展使得金属 3D 打印有望成为一种主流工艺,这种工艺能够生产制造历史上从未有过的零件。

  由于经常面对的非常规的几何形状,3D 打印产品设计师不得不搁置使用数十年的可制造性(DFM)原理设计,转而采用增材制造(DfAM)设计。

  尽管取得了这些成功,但3D 打印行业在完全成为主流之前还有一段路要走。3D 打印的质量保证方面仍不完善。缺乏有关零件质量的最终数据,这是所有最终用户都面临的普遍问题。因此,客户往往对从增材制造系统中提取的零件缺乏信心,我们通过新的‘质量保证和控制系统’解决的问题,该系统将机器校准和计量学结合在一起,以提供全面的制造报告,从而让终端用户详细了解构建过程中发生的情况。

   3D 打印零件的成本,通常比用常规制造工艺生产的零件要高,因此,该技术的使用在一定程度上限制了高价值的航空航天和医疗零件的使用,为降低成本,大批量制造应用所需的质量改进,进行成本控制。

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