《揭秘3D打印无法取代传统工艺的真正原因!》

  • 来源专题:数控机床与工业机器人
  • 编译者: 杨芳
  • 发布时间:2015-10-08
  • 以“注塑·创新·趋势”为主题的2015中国注塑产业大会于7月24日——25日在苏州举行。这是注塑行业的顶级盛会,云集了约400名业内顶尖专家及制品、设备、模具、原料企业参会。作为协办单位的北京化工大学,为盛会开响了第一炮。北京化工大学的杨卫民教授专业的与大家分享了塑料注塑成型与3D打印技术 创新研究进展。

      3D打印是未来发展的一个趋势,那么,为什么3D打印不能取代塑料注射成型?

      对于塑料注塑成型,流道部分占物件总体积90%,一般用于大批量的简单制品,生产效率高。但是,3D打印是采用逐层打印的方式构造物体,加工难度较大,成型效率较低,一般用于精细制品的制作。另外,工业级3D打印机 精度高,但是对粉末或者溶液要求非常高,且耗材极其昂贵。因此,从材料和时间、成本来看,3D打印只是一种新的成型技术,但是不可能取代塑料注塑成型。

      在3D打印机上制作出来的注塑模具可取代用于短期产品和原型件。3D打印模具被用于生产原型件时,有助于找出设计问题,避免耗费大量资金制作设计不完善的铝制或钢制模具。.

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    • 来源专题:数控机床与工业机器人
    • 编译者:杨芳
    • 发布时间:2015-11-04
    • 美国3D企业在全球3D打印领域总是占据着领先地位,对3D打印的“吹捧”也最卖力的。美国总统奥巴马在去年发表国情咨文演讲时强调“3D 打印技术有可能革命化我们制造几乎所有产品的方式”。   美国是3D打印技术 的主要推动者。主要原因是美国将网络化制造视为其核心竞争力,而3D打印技术是美国网络化制造的关键支撑技术。美国政府对3D打印技术的推动作用主要体现在国家战略层面、路线图、研究计划及执行3个层面。   在国家战略层面,2011年,奥巴马总统出台了“先进制造伙伴关系计划”(AMP),2012年2月,美国国家科学与技术委员会发布了《先进制造国家战略计划》,2012年3月,奥巴马又宣布实施投资10亿美元的“国家制造业创新网络计划”(NNMI),在这些战略计划中,均将添加制造技术列为未来美国最关键的制造技术之一。2012年8月,作为NNMI计划的一部分,奥巴马宣布联邦政府投资3000万美元成立添加国家制造创新研究所(NAMII),加上地方州政府配套的4000万美元,共计投入7000万美元,该研究机构实质上是一个由产、学、研三方成员共同组成的公-私合作伙伴关系,致力于添加制造技术和产品的开发,保持美国领先地位。   路线图层面,美国曾分别于1998年和2009年两度发布添加制造技术路线图。在2009年的添加制造技术研发路线图研讨会上,给出的关键建议是建立美国国家测试床中心(National Test Bed Center,NTBC),撬动未来该领域的设备和人力资源发展,并展示制造研究概念。   在执行层面上,基于2009路线图,北美焊接和材料结合工程技术领导组织----爱迪生焊接研究所(Edison Welding Institute,EWI)成立了添加制造联盟(AMC),在美国添加制造界机构之间建立重要伙伴关系。AMC目前至少有33个企业成员与合作组织,涉及产、学、研、官各机构。AMC的主要目标是提高添加制造技术的成熟度,并以国家为基础,倡导资助添加制造技术,将其从目前的新兴技术层面推到主流制造技术层面。   此外,2009和2010年,美国空军和海军分别举行了以任务为导向的添加制造技术研讨会。2011年,材料与过程工程促进会(SAMPE)也召开了多方参与的研讨会,专注直接零部件制造。2012年2月,橡树岭国家实验室与科学技术情报委员会合作举办了添加制造技术研讨会,讨论该技术的最新发展。美国制造工程师协会举办面向企业界的RAPID会议和展览会,德克萨斯大学举办的年度固体无模成型研讨会则主要面向学术界。由此可见,美国各利益相关方都在积极推动3D打印技术政策的实施。   一项技术的发展是离不开国家政府的鼓励的,所以,在这方面,是值得我国借鉴的。
  • 《用于3D打印的新型柔性压电复合材料》

    • 来源专题:数控机床——前沿技术
    • 编译者:icad
    • 发布时间:2020-07-08
    • 北京大学、南方科技大学和济南大学的研究人员最近设计了一种陶瓷-聚合物复合材料,可以用于打印复杂的三维网格结构。该复合材料首次发表在《纳米能源》杂志上的一篇论文中,具有许多理想特性,包括高柔韧性和高机电能量转化率。 压电陶瓷材料,如Pb(Zr,Ti)O3 (PZT)通常具有显著的机电能量转换能力。然而,这些材料大多具有固有的刚性,这使得它们远远不适合制造柔性电子产品。 开展这项研究的研究人员董树祥(音译)说:“通常情况下,压电陶瓷是易碎的,因此,它们不适合直接集成到柔性电子产品中。我们想开发一种3D打印的、柔软的压电陶瓷复合材料,它是一种可热固化的聚合物,在环境机械振动或力的刺激下,表现出机械灵活性和大的机电电压。幸运的是,我们成功了,我们的合成材料有很大潜力,可用于未来的软传感器。” 研究团队创造的材料由掺杂有银涂层的PNN-PZT陶瓷颗粒的聚二甲基硅氧烷(PDMS)弹性体基质组成。它的设计和组成与过去设计的其他压电陶瓷材料大不相同。 这种新型压电陶瓷材料也相对容易生产,因为传统的压电陶瓷材料通常需要使用耗时的高温烧结制造方法或是涉及昂贵的立体光刻激光3d打印工艺。新型压电陶瓷材料独特的设计和制造工艺最终使其比过去开发的同类材料更具有弹性,使其具有弹性性能 “经过电极化过程,我们的复合材料表现出良好的机电耦合和强大的力-电压响应(即这比基于PZT的脆性陶瓷高出一个数量级。我们的工作最有意义的发现是我们的复合材料的强大的力-电压响应,以及更灵活和弹性的性能。” 作为研究的一部分,研究人员使用他们设计的新合成材料打印了许多复杂的三维网格结构。他们的研究结果表明,这种材料有取代目前用于打印转换机电能量或触摸传感器的电子设备的脆性压电陶瓷的潜力。 这项研究对软机器人零件的生产以及其他技术设备的生产具有重要的意义。例如这种复合材料可以用于打印假肢、肌肉或能够探测生物信号的传感器。 “我们现在将继续开发软压电陶瓷复合材料和3d打印方法,”董树祥说。“当然,我们也在寻找可能的合作,使我们为机器人应用开发的软压电复合材料的使用成为可能。”