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2014全球D打印机制造商排名及前景分析

发布时间:2019-08-15 19:06:09 编辑:笔名

  技术的出现激起了人们无比的热情并勾起了人们无限的遐想。它带来的不仅仅差异化生产成本的下降,也不仅仅只是引发制造业的革命,而是从根本上改变了人们日常看待世界的方式 我们眼中的物体不再是由一个个组件和部分构成,而是由一个个粒子构成。因而 D打印也被认为是未来 0年发展潜力的新型技术之一。

  我们以2014年全球范围各大 D打印机制造商旗下产品的影响力和民众对其的认可度作为主要的依据,评出了2014年全球 D打印机制造商Top 0,希望能反映和展示全球 D打印机制造领域的所有者,以飧我国读者/用户/爱好者/产业/创业者。

  D打印的概念早在19世纪末就已出现,1892年美国学者Blanther首次在公开场合提出使用层叠成型方法制作地形图的构想。这种堆叠薄层的方式制造三维形状物体的理念,也是 D打印的核心制造思想。经过不断的技术演进,逐渐形成了今天这种可以按照计算机 维设计模型为蓝本,通过软件分层离散和数控成型的系统,利用、热熔喷嘴等方式将金属粉末、陶瓷粉末、塑料、细胞组织等特殊材料进行逐层堆积黏结,终叠加塑造出 D实体产品。目前 D打印分为SLA、SLS、FDM和 DP四种主流的方式。

  光固化立体造型技术(StereoLithography Apperance,SLA)

  1986年,查尔斯 赫尔实现了用照射液态光敏树脂,固化分层制作三维物体的技术,并以光固化立体造型技术(Stereo Lithography Apperance,SLA)获得了专利。同年,查尔斯 赫尔成立了 D Systems公司,并于1988年推出了个面向公众的商业打印机SLA 250。

  SLA以光敏树脂的聚合反应为基础,在计算机控制下的紫外激光,沿着零件各分层截面轮廓,对液态树脂进行逐点扫描,使被扫描的树脂薄层产生聚合反应,由点逐渐形成线,终形成零件的一个薄层的固化截面,而未被扫描到的树脂保持原来的液态。当一层固化完毕,升降工作台移动一个层片厚度的距离,在上一层已经固化的树脂表面再覆盖一层新的液态树脂,用以进行再一次的扫描固化。新固化的一层牢固地粘合在前一层上,如此循环往复,直到整个零件原型制造完毕。

  SLA技术有较高的精度和较好的表面质量,且成形速度较快,能制造形状特别复杂和特别精细的零件、模具、模型等;还可以在原料中通过加入其它成分,用SLA原型模代替熔模精密铸造中的蜡模。不过由于树脂固化过程中产生收缩,不可避免地会产生应力或引起形变。因此开发收缩小、固化快、强度高的光敏材料是其发展趋势。

  熔融沉积造型(Fused Deposition Modeling,FDM)

  1988年,美国学者Scott Crump研制出了熔融沉积制造工艺(Fused Deposition Modeling,FDM),他使用热塑性材料,如蜡、ABS、尼龙等。材料在喷头内被加热熔化,喷头沿零件截面轮廓和填充轨迹运动,同时将熔化的材料以丝状挤出,材料迅速凝固,并与周围的材料凝结成形。1992年,Stratasys公司推出了台基于工艺熔融沉积制造(FDM)技术的 D打印机 D造型者( D Modeler) ,这标志着FDM技术步入了商用阶段。

  FDM工艺的关键是保持材料的半流动性。这些材料并没有固定的熔点,需要精确控制其温度。现在大红大紫的Makerbot、the Cube,还有RepRap它们都属于这类技术,只不过这些机器都是简化版。而专业级别的当属Stratasys的产品,例如Mojo、uPrint、Projet系列等。

  选择性(Selected Laser Sintering,SLS)

  1989年,美国德克萨斯大学奥斯汀分校的chard发明了选择性激光烧结工艺(Selected Laser Sintering,SLS)。DTM公司于1992年推出了该工艺的商业化生产设备Sinter Sation。几十年来,奥斯汀分校和DTM公司在SLS领域做了大量的研究工作,在设备研制和工艺、材料开发上取得了丰硕成果。德国的EOS公司在这一领域也做了很多研究工作,并开发了相应的系列成型设备。国内也有多家单位进行SLS的相关研究工作,如华中科技大学、南京大学、西北工业大学、中北大学和北京隆源自动成型有限公司等,也取得了许多重大成果。

  SLS技术是将粉末预热到稍低于其熔点的温度,然后再将粉末铺平,利用激光束在计算机控制下根据分层截面信息进行有选择地一层层烧结,全部烧结完后再去掉多余的粉末,得到烧结好的零件。

  SLS突出的优点在于它所使用的成型材料十分广泛。从理论上说,任何加热后能够形成原子间粘结的粉末材料都可以作为SLS的成型材料。可成功进行SLS成型加工的材料有石蜡、高分子、金属、陶瓷粉末和它们的复合粉末材料,甚至是金属。由于SLS成型材料品种多、用料节省、成型件性能分布广泛、适合多种用途以及SLS无需设计和制造复杂的支撑系统,所以SLS的应用越来越广泛。

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