李克強總理形容3D列印用於鑄造業帶來的變化,說:「剛才我們看的是『傻大黑粗』,現在已是『窈窕淑女』了」,那麼,3D列印在鑄造業到底有哪些神奇作用?
3DP粘接劑噴射3D列印技術
3DP粘接劑噴射3D列印技術中的3DP顧名思義就是3D printing, 也就是現今3D列印技術的起源技術。3DP工作原理是,先鋪一層粉末,然後使用噴嘴將粘合劑噴在需要成型的區域,讓材料粉末粘接,形成零件截面,然後不斷重複鋪粉、噴塗、粘接的過程,層層疊加,獲得最終列印出來的零件。
3DP技術用於鑄造業上,我們最容易想到的是列印砂模,而忽略另外一個應用:列印PMMA。-德國和日本鑄造業的經典案例。
當然,3DP技術技術的列印材料範圍也在不斷發展,除了砂模和PMMA,未來有哪些新的材料進入這一領域?值得關注與期待。
代表性企業:
德國Voxeljet
德國Voxeljet公司成立於1999。該公司還通過麻省理工學院的非獨家專利許可生產三維噴墨印表機。Voxeljet於2013年十月在紐約證券交易所上市。Voxeljet設備的銷售額從2014年的19臺上升到2015年的25臺。其設備的售價在12萬到160萬歐元之間。Voxeljet主要應用領域是航空航天工業,另外還為鑄造廠、汽車工業、藝術家、建築師,提供原型服務和產品開發服務。
美國Exone
工業級3D印表機製造商ExOne主要服務於航空航天、汽車、重型設備、能源等領域,其應用領域主要是小批量、高價值的製造型複合砂模具。2015年還將推出其有史以來最大的3D列印系統——Exerial。該Exerial系統能夠使客戶進行工業化的批量生產,超越了該公司目前可用於快速製造和小批量生產的其它系統。
中國峰華卓立
在國內3D砂模列印的技術被稱為PCM技術,來源於1997年在清華大學雷射成型中心進行的研發及工藝實踐,2002年佛山市科技局把該項目引入並落戶佛山市。峰華卓立設備特點是無模鑄型快速製造,柔性、準確地一體化製造,可製造金屬模具毛坯,設備運行成本低,自動化程度高。
SLS選擇性雷射燒結技術
SLS工藝是利用粉末狀材料成形的。將材料粉末鋪灑在已成形零件的上表面,並刮平;用高強度的CO2雷射器在剛鋪的新層上掃描出零件截面;材料粉末在高強度的雷射照射下被燒結在一起,得到零件的截面,並與下面已成形的部分粘接;當一層截面燒結完後,鋪上新的一層材料粉末,選擇地燒結下層截面。 SLS工藝最大的優點在於選材較為廣泛,如尼龍、蠟、ABS、樹脂裹覆砂(覆膜砂)、聚碳酸脂(poly carbonates)、金屬和陶瓷粉末等都可以作為燒結對象。
SLS技術在鑄造行業上的用途包括燒結覆膜砂,替代砂模鑄造。燒結塑料材料,用於熔模鑄造。
代表性企業:
德國EOS
EOS成立於1989年,是世界著名的快速成形設備製造商。EOS提供包括系統、軟體、材料以及材料開發和服務在內的模塊化解決方案組合。除了被市場熟知的SLM選擇性雷射熔化技術,其塑料和金屬的選擇性雷射燒結技術(SLS)在市場上處於領先地位。
中國 TPM 盈普
中山盈普光電設備有限公司成立於2004年,於2007年打造出國內首臺直接製造尼龍塑膠零件的雷射燒結成型3D列印系統。2013年,盈普與來自美國的3D列印行業巨頭達成合資協議,並且在2014年啟動上海合資公司計劃,從事以雷射燒結高分子材料及金屬材料成型為核心工藝的工業級3D列印科技的研發,生產以及銷售的業務。
中國Farsoon 華曙高科
華曙高科不但具有選擇性雷射燒結(SLS)設備製造能力,還具備材料生產技術,華曙高科的SLS尼龍粉末材料在供應國內市場的同時,也成功銷往美國、瑞典、義大利等海外市場。
中國Huake 3D 華科三維
武漢華科三維科技有限公司是華中地區投資規模最大的專業3D列印裝備研發製造平臺,註冊資本6000萬元人民幣;由華中科技大學產業集團、華中數控、華工投資、合旭控股及華中科大快速成型技術團隊等聯合發起設立的高新技術企業。
中國AFS 隆源自動成型
北京隆源自動成型系統有限公司成立於1994年,為三帝列印科技有限公司(3DP Technology, Inc.)控股子公司。隆源是中國最早開發選區粉末燒結雷射快速成型機的企業,目前設備的技術範圍包括SLS,SLM以及LENS技術。隆源成型加工服務中心已為航空航天、汽車摩託車、泵業閥體等行業快速製造了大批量的異形複雜製件。
Binhurp 武漢濱湖
武漢濱湖機電技術產業有限公司以華中科技大學快速製造中心為技術依託,是國內最早從事3D列印技術自主研發的單位之一。自1991年以來,公司先後研發製造出SLS、SLM等不同成型原理的3D列印設備。