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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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。
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3D打印机彻底改变了我们创建交互式对象的方式,它允许非专业人士在家中即可对工业产品进行原型制作。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,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。尽管有大量的新技术,但3D打印显示器在很大程度上尚未开发。现有的印刷电子设备***于实验室,因为它们依赖于复杂的机制,超出了目前制造空间和**终用户的科学和经济范围,例如纳米级印刷技术或Aerosol Jet。因此,对于设计团体来说,试验新形式的显示器是有限制的,
研究团队在发表的研究论文中展示了这一3D打印设备为吸收塔二氧化碳捕获能力所带来的提升。他们进行了两个单独的实验,一个改变含二氧化碳的气体流量,另一个改变MEA溶剂的流量。这些实验旨在确定哪种操作条件将对碳捕获效率产生比较大的好处。两项实验均***提高了碳捕获率,并证明了捕获程度始终取决于气体流速。该研究还显示了在二氧化碳浓度为20%时的捕获峰值,根据操作条件,捕获率增加的百分比范围为2.2%至15.5%。
未来的研究将集中在优化操作条件和设备的几何形状上,以在碳捕获吸收过程中产生更多的改进。
因此,对于设计团体来说,试验新形式的显示器是有限制的。
打印机打出的截面的厚度(即Z方向)以及平面方向即X-Y方向的分辨率是以dpi(像素每英寸)或者微米来计算的。一般的厚度为100微米,即0.1毫米,也有部分打印机如ObjetConnex 系列还有三维 Systems' ProJet 系列可以打印出16微米薄的一层。而平面方向则可以打印出跟激光打印机相近的分辨率。打印出来的“墨水滴”的直径通常为50到100个微米。 用传统方法制造出一个模型通常需要数小时到数天,根据模型的尺寸以及复杂程度而定。而用三维打印的技术则可以将时间缩短为数个小时,当然其是由打印机的性能以及模型的尺寸和复杂程度而定的。
传统的制造技术如注塑法可以以较低的成本大量制造聚合物产品,而三维打印技术则可以以更快,更有弹性以及更低成本的办法生产数量相对较少的产品。一个桌面尺寸的三维打印机就可以满足设计者或概念开发小组制造模型的需要。 对消费者和企业而言,这是个福音。*在过去一年中,中学生们3D打印了用于物理课实验的火车车厢。口碑好3D打印服务专业团队在线服务
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内部集成了热交换结构的3D打印填料元件来源:ORNL....增材制造实现的原位冷却
吸收是捕获二氧化碳气体常用、经济的方法,在这一过程中,烟囱中的烟气流与可与单乙醇胺(称为MEA)等溶剂进行接触,这些溶剂能够与气体发生反应。
在这种碳吸收方式中通常会产生热量,如果多余的热量无法及时排出,那么整个工艺的效率就会大打折扣。而3D打印设备中正是解决溶剂碳吸收过程中热交换问题的途径。
▲3D打印填料内部集成的热交换结构
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