德國開發全新3D列印整合工藝 將被用於列印電池部件

2020-12-24 騰訊網

蓋世汽車訊 據外媒報導，德國哈雷-維滕貝格馬丁路德大學（MLU）的化學家開發出一種方法，可在3D列印過程中將液體直接整合至材料中，例如將活性藥劑加入藥品中，或將發光液體整合至材料中以監測損壞情況。

在3D列印材料（右）中，格狀結構（左）中含有添加液體。（圖片來源：MLU大學）

現在，3D列印被廣泛用於一系列應用中，但一般僅限於經過熱液化並在列印後變成固體的材料。如果最終成品中含有液體成分，通常是後來添加的，這一過程既耗時又昂貴。MLU化學研究所（Institute of Chemistry at MLU）的Wolfgang Binder教授表示：「未來發展取決於如何利用更複雜的方法，將若干生產步驟結合起來。因此，我們一直在尋找一種可在列印過程中直接將液體整合至材料中的方法。」

為了實現這一目標，Binder及其同事Harald Rupp將常見的3D列印過程與傳統列印方法（如噴墨印表機或雷射印表機中使用的列印方法）相結合。在擠壓基本材料的過程中，將液體逐滴添加至必要的位置，使其直接並有針對性地融入材料。

化學家們通過兩個例證來證明這種方法有效。首先，將一種活性液體物質整合至可生物降解材料中。Binder表示：「我們能夠證明，在列印過程中活性成分不會受到影響，並且能保持活性。」在製藥產業，這樣的材料被用作藥品貯存庫（drug depots），可以被人體慢慢分解，例如在手術後用於預防炎症。這一新工藝將促進其生產。

其次，科學家們將一種發光液體整合至塑料材料中。如果材料受到損壞，液體會漏出來，表明發生損壞的地方。Binder表示：「對於一些暴露在極高壓之下的產品來說，你可以在一小部分區域上進行此類列印。」例如，承受很大壓力的汽車或飛機部件。據介紹，到目前為止，塑材損傷是很難檢測到的，不像金屬損傷，可以通過X射線看到微小的裂紋。新方法將有助於提高安全性。

這種整合工藝還可以應用於其他眾多領域，該團隊計劃儘快使用這種方法來列印電池部件。Binder表示：「在實驗室中使用我們的設備，無法生產更多的產品。為了大量生產工業產品，必須使這一工藝在校外得到進一步開發。」

相關焦點

  • 3D列印模具注塑零件的方法
    加拿大安大略省的Structur3d正在嘗試通過其最新產品將注塑成型技術引入臺式機。Inj3ctor平臺是用於注塑成型橡膠零件的低成本方法，可能會影響原型設計和小批量生產。產品發布一年多之後，Inj3ctor現在可以購買了，並已經開始發貨。
  • 全新3D列印組合工藝,可通過發光液體檢測損壞
    3D列印對象的屬性可以通過層厚度、方向、網格寬度和角度很好地控制。通常，通過摻入顆粒、纖維或納米顆粒以改善結構穩定性，將不同於擠出聚合物的結構組分作為混合物直接引入擠出聚合物中。特別是通過光聚合，解決了許多不同且高度複雜的結構，例如微流體組成梯度的3D列印、可拉伸傳感器的離子凝膠的3D列印、形狀可變形的水凝膠等等。3D列印現在已廣泛用於各種應用。
  • 寶馬是怎樣使用3D列印金屬和塑料部件的?
    ● 雷射熔融的高成本意味著目前只能用於小批量零件製造。 大約十年前，隨著第一臺消費級3D印表機的上市，3D列印無疑是非常火爆的，有人預測它們會像噴墨印表機一樣迅速在家庭中普及。
  • 德國最新技術:一步完成液體填充物體3D列印
    ，那麼你必須在列印對象之後注入液體。然而，一種全新的工藝可以讓這些物品一步完成全部的列印，並且這項技術可能會有一些有價值的應用。這項技術是由德國哈勒-維滕貝格馬丁·路德大學Wolfgang Binder教授和Harald Rupp研究員領導的一個團隊開發。
  • FDM 3D列印工藝的原理、特點及應用
    相對於去除多餘材料生產零部件的傳統加工工藝，3d列印的典型特點是採用逐層累計材料的方式來加工產品。目前，3d列印的材料包括液體、粉末、線 材、片材等，運用熱、化學反應等方式來固化得到實體產品。自上世紀80年代以來，各種成型工藝百花齊放，典型的3d列印工藝有FDM、SLA、SLS、 SLM、Polyjet等。
  • 2020年中國3D列印材料行業市場現狀及發展前景分析 未來金屬3D列印...
    相比傳統製造模式，非金屬3D列印的優勢主要在於無模化和可定製，但受限於材料性能，其主要用於樣品和模具的生產，量和價都很難起來;而金屬3D列印除了具備無模化可定製優勢外，在列印效率和列印質量上相比傳統金屬加工工藝均有較為明顯的提升，甚至能夠完成傳統工藝無法製造的高複雜度高精密度零部件的列印，具有更大的發展潛力。
  • 巧婦不再難為無米之炊 3D列印材料大觀(全文)_3D印表機_辦公列印3D...
    （DLP）液態樹脂EnvisionTec（德國）    3D列印憑藉其獨特的製造技術，讓我們得以生產前所未有的各類物品，並為企業減少成本、縮短工時以及去除複雜工藝，3D列印技術真正的優勢在於其列印材料，可以很好地模仿塑料與金屬材料的機械或者熱能屬性，然而這也是當前制約3D列印發展的一大技術原因。
  • FDM熱熔堆積工藝-3D列印萬金油
    3D列印通常是採用數位技術材料印表機來實現的。常在模具製造、工業設計等領域被用於製造模型，後逐漸用於一些產品的直接製造，已經有使用這種技術列印而成的零部件。該技術在珠寶、鞋類、工業設計、建築、工程和施工（AEC）、汽車，航空航天、牙科和醫療產業、教育、地理信息系統、土木工程、槍枝以及其他領域都有所應用。
  • 3d列印房子的弊端_3D列印食品的利弊
    什麼是3d列印房屋 　　2013年紐約Softkill Design工程建築個人工作室初次明確提出了3D複印房子定義，並將在2013年夏季修建實體模型。 　　3d列印房子的弊端 　　我國的3d列印房屋比國外起步晚，技術水平也不高，因此存在很多問題。那麼3d列印房屋的缺點有哪些呢？什麼是3d列印房屋呢？下邊就跟隨小編我們一起來看看！
  • 從全球主要3D列印企業營收看行業是否賺錢
    編者按：基於巨頭不斷加入、成本不斷下降、網絡社群蓬勃發展等積極因素，未來一段時間3D列印行業將出現超預期的快速成長，未來發展前景非常廣闊。3D Systems來自美國，是全球3D列印行業中的3D列印設備、3D掃描設備、服務、材料提供商和領先者，能夠提供基於 SLA、SLS、DM、MJP、CJP、FTI、PJP技術在內的各種類型桌面及工業 3d印表機，同時提供相應的材料及軟體服務。提供「從設計到製造」全套解決方案，包括3D印表機、列印材料和雲計算按需定製部件;其強大的數位化流程真正把創意帶入生活，可選材料包括塑料、金屬、陶瓷和食品等。
  • 一窺 「毅力號」火星車的3D列印部件
    將3D列印部件送往火星：一窺NASA噴氣推進實驗室增材製造中心和毅力號火車中的3D列印部件.他們兩人均非常和藹的給了我們足夠的時間來向他們請教問題和非常客氣的讓我們領教了非常冷酷的JPL中採用增材製造列印的部件，並且還找到將來那些產品適合3D列印和適合航天飛行器的應用。你將會領教到MOXIE的！
  • 無需支撐,研究人員開發全新5軸3D列印軟體
    在增材製造領域，大多數設備仍然在使用傳統的3軸工具機，5軸工具機雖然可以列印複雜的幾何形狀，但是現有的設備仍然需要列印支撐結構。如果沒有支撐，則將使用更少的材料，並且機器花費更少的時間進行主動列印，從而節省大量時間和成本，不幸的是實現相應功能的軟體仍然缺乏。近期美國賓夕法尼亞州立大學的研究人員開發了專門用於5軸工具機的工藝軟體，通過自動切片過程的算法驅動使增材製造涉及的決策過程自動化。
  • 3D列印工廠如何使用3D列印
    針對工裝夾具多品類，造型複雜的特點，3D列印應用的優勢在於：    1.3D列印無模化生產，滿足定製化，成本更低，效率更高，更換迭代更方便；    2.材料環保且輕便，工人操作更便捷，提高作業效率；    3.針對部分異形工裝，傳統工藝加工難，3D列印實現更容易。     一、夾具    夾具又稱卡具。
  • 金屬3D列印工藝、設備、材料、設計未來發展趨勢
    增材製造與傳統的減材製造相融合，增材製造技術與機器人、數控工具機、鑄鍛焊等多工藝技術相集成，從而提升增材製造技術的成型效率和精度，解決增材製造的複雜結構件難於進行後續機械加工的難題，特別是解決複雜內腔達不到非加工面要求的難題，助力企業實現柔性製造，賦予現有設備或生產線高柔性與高效率。2）發展基於新工藝理論的全新的金屬增材製造技術。
  • 工業3D列印技術與產品開發的分析
    同時，許多傳統公司不清楚3D列印技術的潛力，認為這只是一個噱頭 3D列印技術開發初期設備和材料成本高、列印質量低、技術不成熟 但近年來，工業三級D列印技術發展迅速，出現了高速、高性能、高質量的新技術方法。 例如，航空航天、汽車等高端製造業積極應用工業三級D列印技術進行產品升級和新產品研發，取得了良好的效果。
  • 3D列印幫助慕尼黑和INRS-EMT研究人員開發可列印的電阻式存儲器件
    3D列印技術開發新的電阻式存儲器件（ReRAM）。現在，德國慕尼黑應用科技大學和加拿大INRS-EMT的一組研究人員開發了一種3D列印和噴墨列印技術，可用於製造緊湊、靈活的電阻式記憶裝置，用於批量生產可列印的電子產品。研究人員在一篇已發表於《應用物理通訊》的研究論文中提出了可用於批量生產可列印電子產品的電阻式存儲器件概念。
  • 透視金屬3D列印的現狀、挑戰與下一步市場格局
    50種不同的因素在發揮著作用，像材料尺寸和形狀誤差、熔融層中的空隙、最終部件的高殘餘應力，以及對材料性能——包括硬度和強度等各種變量相互關係的研究不足導致了3D列印工藝難以量化控制，這極大的制約了金屬3D列印技術的應用範圍。」
  • 中國3D列印以及3D列印+的現狀與未來
    2、3D列印＋船舶海工領域 　　大型船用鎳鋁青銅螺旋槳，精度很高，不會有噪音。曾經潛艇的噪音就是一個非常大的問題。現在用3D列印可以解決這個問題。 　　3、3D列印＋新能源領域 　　新能源汽車、燃料電池、輕燃料電池都是壓縮機然後變成一個電錐來推動汽車。壓縮機製造完全可以用3D列印來製造，它實際上是一個小型的渦輪壓縮機。
  • 降低成本提高質量 通用汽車開設3D列印零件開發中心
    AIC的目標之一是「量產」該技術，使其成為通用汽車開發和製造的基石。未來，3D列印有望徹底改變汽車製造工藝，並且已經大大縮短了開發時間，降低了成本，甚至提高了質量。 AIC是一種全新的基礎設施，是通用汽車在過去幾年中進行投資的結果，儘管沒有人願意透露為此已經投入了多少。目前，AIC擁有24臺3D印表機，可以用聚合物和金屬製造組件。
  • 金屬3D列印+五軸車銑複合加工,中國首座工廠開展業務
    Add + Process融合了基於車銑複合加工基礎上的雷射的增材製造工藝。可以讓用戶從無到有地製造大型金屬部件或者修復高價的部件，同時也能實現精度很高的精加工。IBARMIA提供用於增材製造過程種的精細的金屬粉末，它能夠以每分鐘40克的速度處理這些微米級的顆粒，使其按照指定的圖案精準地沉積，直到形成固體對象。與傳統的製造技術相比它可以節省高達60%的生產時間和材料。