与普通材料不同的是,3D打印材料需要应用特有的技术进行制备,来满足3D打印产品及3D打印设备对材料的特殊要求。根据所使用的3D打印技术的不同、制造的零件用途不同,所需要的材料也不相同。
金属3D打印材料主要是金属粉末,主要材质包括钴基合金、不锈钢、工具钢、模具钢、镍基合金、钛及钛合金,以及各系铝合金等。
据有关数据分析报告显示,未来市场3D复合打印材料的规模将不断增加,金属材料的应用也会逐年上升,预计2022年复合材料有望达到1.11亿美元,3D打印金属材料的市场规模达到8亿美元,金属材料的研发生产将有更广阔的市场空间。
通过印刷压电材料而制作的扬声器以及用电介质弹性体印刷的执行器。工业园区**3D打印服务培训中心
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3D打印服务领域之:建筑与雕塑
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三维打印的设计过程是:先通过计算机建模软件建模,再将建成的三维模型“分区”成逐层的截面,即切片,从而指导打印机逐层打印。
设计软件和打印机之间协作的标准文件格式是STL文件格式。一个STL文件使用三角面来近似模拟物体的表面。三角面越小其生成的表面分辨率越高。PLY是一种通过扫描产生的三维文件的扫描器,其生成的VRML或者WRL文件经常被用作全彩打印的输入文件
打印机通过读取文件中的横截面信息,用液体状、粉状或片状的材料将这些截面逐层地打印出来,再将各层截面以各种方式粘合起来从而制造出一个实体。这种技术的特点在于其几乎可以造出任何形状的物品。为了点亮,约200V的交流电在电极之间跨过电介质层,给发光层供电。
ProtoSpray是一种易于使用的制造工具
结合3D打印基板、预设计的互连电极、以及均匀分布的电致发光(EL)墨水层,这套方案可以提供用户需要的各种配置。施加电荷之后,成品会被部分点亮、并响应简单的触摸输入,比如打开办公室的房门、或者在博物馆中提供参观指引。
通过ProtoSpray混合印刷基板的工艺,可以在随后喷涂EL电池时支持哪些形状? 研究人员发现,在一维和二维范围内的一系列角度形状和曲线支持生产功能齐全的EL电池。
具有不同形状的EL单元。矩形单元以不同角度(90度,60度和30度),弯曲的半圆形棱柱和半球形表面进行打印/喷涂。四个EL单元在弯曲的形状上,具有规则递增的尺寸,以不同的程度成功点亮。
除了传统的塑料印刷,甚至还可以印刷功能对象,例如使用导电丝的电容式触摸传感器。
控制吸收过程中的温度,对于二氧化碳捕获非常关键。3D打印设备中集成的热交换功能,可以减少色谱柱中的局部温度峰值,有助于提高二氧化碳的捕集效率。
起到热交换功能的冷却通道就隐藏在3D打印设备的内部。3D打印设备直径为20.3厘米,高度为14.6厘米,总流体容量为0.6升。研究团队并未揭示采用的是哪种铝合金材料,但表示具有高导热性和结构强度。当然,该设备还可以采用其他材料进行增材制造,例如新兴的高热导率聚合物。
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请几位嘉宾分别发表各自看法和促进增材制造材料产业发展的建议。
3D打印金属材料要有自己的牌号体系
因为增材制造设计的材料现在主要还是沿用以前的锻件牌号,增材制造的工艺特点决定冷速快、组织和锻件有区别。现有的材料体系和增材制造的工艺匹配性是不高的,对于高校和企业来说它的主要问题应该是研发出适合增材制造工艺技术的独有材料体系或者牌号。不同行业需求,定制不同的3D打印金属材料
许荣玉:我结合威拉里的情况说一说。现在增材制造在国内已经发展得非常好,从业人员也很多了,发展势头和市场增速都非常快。我们主要是从应用端出发,以应用的需求来引导公司的产品开发。各行各业在材料使用过程中的诉求都不一样,比如模具更要求物料接触面的性能,航空航天关注高温力学性能和内部缺陷,医疗行业在意生物相容性等。
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