什么是增材制造?

增材制造是一项强大的工业技术,可以逐层构建结构, 无论是在汽车应用的产品开发过程中制作快速原型,还是用于航空航天的高性能部件. “美狮贵宾会-美狮贵宾会有限公司-apple app store-美狮贵宾会排行榜”增材制造服务与传统技术不同,因为它们为工程师和设计师提供了突破创新界限的能力, 根据需要进行迭代和测试的自由, 并最终, 用这些工具生产出前所未有的独特产品.

加法制造

增材制造(AM)在工业应用中获得了前所未有的尊重,因为它在制造具有复杂几何形状的独特零件方面具有前所未有的能力和效率. 当第一层材料被分散到打印床上时,增材制造过程就开始了. 有许多可用的技术, 层是否通过粘合剂或加热粘合在一起, 但增材制造过程总是有一个共同点:连续的层被建造,然后融合在一起,以生产一个固体部件. 

增材制造服务与传统制造形成直接对比,传统制造在制造零件时采取减法措施去除材料. 这项技术也更快, 很少需要交货期或工具, 以指数方式减少生产过程中的材料浪费, 并且可以选择各种各样的材料进行实验, 方法, 颜色, 和结束.

增材制造历史

增材制造的开始(1983年)是正式认可的查尔斯W. 船体, 他在1986年创立了标志性的3D系统,并在1987年生产了第一台立体光刻3D打印机. 美狮贵宾会-美狮贵宾会有限公司-apple app store-美狮贵宾会排行榜所知的3D打印技术有许多先驱, 然而, 早在19世纪,就有了更基本的3D建模和3D打印作品,比如 摄影的雕塑 和分层 3D地形图

另一位科学家, Dr. Hideo玉 名古屋市工业研究所所长, 甚至早在20世纪80年代早期,赫尔就采用了光聚合物快速成型工艺. 船体是, 然而, 第一个3D打印专利的拥有者, 从那以后,他以不可否认的奉献精神和成功继续前进,最终成为一个蓬勃发展的增材制造行业. 查克·赫尔也单枪匹马建立了快速原型的现代概念, 让每一代人都能享受到改进和加速的产品开发.

转向与传统制造和减法工艺相反的方向, 赫尔最初的想法是将一层材料涂层涂在另一层上,形成一个固体结构,以此来创造零件. 结合他对CAD软件的了解, 该过程演变为SLA 3D打印,通过紫外线激光一层一层固化树脂材料.

赫尔发明的重要性并没有被美国国家航空航天局(NASA)等具有前瞻性的组织或少数几家有资源开始投资这项技术的汽车公司忽视. 在进入主流之前,增材制造已经在幕后发挥了几十年的作用. 然而,随着专利在2014年左右开始到期, 3D打印作为一种革命性的新工具被推到了聚光灯下. 这项技术获得了巨大的吸引力, 在设计师和工程师中变得流行,他们突然被赋予了在自己的时间里设计和开发创新产品的能力. 到那时, 许多其他3D打印技术也出现了, 从桌面3D打印与熔融沉积建模(FDM), 其他先进的工业技术,比如 选择性激光烧结(SLS),甚至是生物打印.

SLA 3D打印仍然被认为是强大的,并且备受推崇. “美狮贵宾会-美狮贵宾会有限公司-apple app store-美狮贵宾会排行榜”设计师通常转向SLA创建复杂的3D模型,主模式 传统美狮贵宾会-美狮贵宾会有限公司-apple app store-美狮贵宾会排行榜 就像 注塑,以及用于快速原型或3D打印功能部件的详细部件.

用于完善装配、配合和功能的原型

快速原型 将设计过程从草图到实际产品,当比较增材制造与. 传统的方法,有时会导致几个月的3D模型之间. 

3D设计和切片软件 是非常容易接近的, 允许“美狮贵宾会-美狮贵宾会有限公司-apple app store-美狮贵宾会排行榜”设计师创建3D数字文件和原型,他们可以轻松调整 更好的美观、合适、功能和规模. 一个流线型的3D建模过程对“美狮贵宾会-美狮贵宾会有限公司-apple app store-美狮贵宾会排行榜”的客户来说也是非常有价值的,因为他们可能需要制作大量的原型进行测试. 对于一些3D设计师来说,只需要一个或两个原型,而其他人可能需要更多. 

快速原型是经济的材料,如 尼龙12[通用塑料] 但是,将这些先进的、高质量的材料用于功能性产品是可能的. 材料和技术的这种适应性大大促进了增材制造的发展. 3D打印从产品开发到制造都节省了时间, 成本, 这意味着制造商可以将他们的想法和产品推向市场,并更快地将它们送到客户手中. 

制造伙伴关系 倾斜比重计 作为 这是“美狮贵宾会-美狮贵宾会有限公司-apple app store-美狮贵宾会排行榜”原型制作的一个很好的例子. 首席执行官Noah Neibaron认为,如果有必要,可以进行100次以上的迭代, 同时他还在完善Tilt的自由浮动比重计来测量发酵. 3 d打印技术 尼龙12[通用塑料] 使用SLS技术, 倾斜比重计在制作原型时使用了与最终成品相同的耐用材料, 高性能的产品. 他们还通过染色从各种不同的颜色中进行选择——用它们来区分不同的传感器. 下载完整的案例研究 在这里.

90+材料和饰面

拥有11项技术和90多种3D打印材料, “美狮贵宾会-美狮贵宾会有限公司-apple app store-美狮贵宾会排行榜”提供广泛的增材制造服务, 拥有适合任何项目的资源——无论是设计师还是工程师都在创造时尚 3D打印无人机,汽车内饰豪华定制组件,3D打印 机械手臂,或逼真的 医学模型.

多面材料 尼龙12[通用塑料] 继续保持高人气. 也被称为3D打印热塑性塑料, 这种材料来源于更广泛的尼龙12家族和其他相关的聚酰胺,这些聚酰胺在传统美狮贵宾会-美狮贵宾会有限公司-apple app store-美狮贵宾会排行榜中也有着悠久的历史. 尼龙12是由于其独特的材料性能和增强配方的行业最爱, 提供良好的耐久性和抗拉强度, 以及耐磨损, 化学物质, 乏力, 和压力. 

具有耐用性和耐热性, 尼龙11 [PA11(SLS)] 部件是3D打印的 选择性激光烧结(SLS) 并将永存. 用于汽车, 航空航天, 无人机, 甚至是高级时装应用, 这种3D打印材料因其能够承受高温和天气等恶劣条件而闻名. 尼龙11 [PA11(SLS)]还具有耐冲击、耐化学物质和耐热性 180°C. 

对于金属增材制造应用,“美狮贵宾会-美狮贵宾会有限公司-apple app store-美狮贵宾会排行榜”客户通常选择的材料如下 钢铁、 以前所未有的方式进行创新,制造出极其坚固且重量轻的部件, 在任何尺度上. 其他更专业的材料,比如 多喷射熔融塑料PA12玻璃微珠 (MJF塑料PA12GB)通常用于3D打印医疗设备,如手臂支架, 以及3D打印需要增加刚度和结构完整性的大型部件. 

A variety of finishes are available from “美狮贵宾会-美狮贵宾会有限公司-apple app store-美狮贵宾会排行榜” 太; for example, 尼龙12 [多功能塑料]整理选项包括天然,加工,优质和光滑. 零件可以染成八种不同的颜色,而其他全彩3D打印材料如 高清全彩 将功能扩展到超过1000万种色调,标准或哑光饰面.

BeeHero:尼龙3D打印

BeeHero 案例研究举例说明了为什么这么多客户选择尼龙12[多功能塑料]的耐用性. BeeHero制造智能蜂箱,并利用它们收集的数据来改善杏仁农场等特定地区的授粉. “美狮贵宾会-美狮贵宾会有限公司-apple app store-美狮贵宾会排行榜”有幸在BeeHero拯救蜜蜂的旅程中与他们合作, BeeHero开始3D打印他们的第三代传感器,这些传感器被封装在硬件中,并放置在蜂箱中进行监控.

BeeHero还选择了尼龙12(通用塑料),因为它具有优异的机械性能, color, 和纹理, 使用SLS技术进行3D打印,以满足他们在智能蜂箱现场接收和组装硬件的要求. 

HeartBeatDress:尼龙3D打印

HeartBeatDress 案例研究, Anouk Wipprecht与“美狮贵宾会-美狮贵宾会有限公司-apple app store-美狮贵宾会排行榜”分享了另一次成功的时尚科技设计之旅. “心跳裙”显示了穿戴者的总体情绪或感受, 与心跳同步闪烁, 转换到嵌入施华洛世奇水晶的触摸传感器上. “美狮贵宾会-美狮贵宾会有限公司-apple app store-美狮贵宾会排行榜”使用尼龙11 [PA11(SLS)]和SLS 3D打印,为连衣裙3D打印臀部碎片. Wipprecht指出,对于她的时尚科技设计, 她已经看到了先进的3D打印材料和技术的特定组合的最佳结果. 

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增材制造创新应用于今天和未来

医疗

3D打印医学模型在医疗应用中产生了真正的影响. 作为多面的工具,医学模型几乎涉及到治疗患者的每个阶段. 协助诊断阶段, 增材制造服务帮助外科医生决定治疗过程并计划手术, 同时使用3D打印的视觉辅助工具来教育患者和他们的家人. 外科医生和医科学生也依靠3D打印的医学模型来实践新的程序.

机器人

许多不同的技术和应用程序相互关联或相互补充, 比如增材制造服务和机器人. 虽然一些设计师正忙于3D打印汽车和建筑等应用领域的工业机器人组件, 另一些则依靠3D打印的机器人训练工具,让世界各地的医生为新的精细外科手术做好准备.

无人驾驶飞机

人气和天空一样高涨, 无人机代表了增材制造服务中最令人兴奋和创新的领域之一. 无人机设计师专注于3D打印光滑的无人机框架, 轻量级, 并且能够在更高的高度飞行,以调查房地产和农业, 监测地球上难以进入的地方, 携带更多的有效载荷.

装甲仿生学:3D打印医疗模型

装甲仿生学 使用选择性激光烧结技术,设计用于尼龙12(多功能塑料)3D打印的医疗模型. 被描述为外科医生的GPS, 装甲仿生学的3D打印医疗模型为设计铺平了道路, 规划, 和操作. 外科医生报告说,提前计划节省了时间, 虽然医院总体上注意到使用医疗模式的效率更高. 两个团队都专注于他们的优势,因为装甲仿生学带来了卓越的3D建模, 而“美狮贵宾会-美狮贵宾会有限公司-apple app store-美狮贵宾会排行榜”则完善了3D打印技术,最终使外科医生能够在全球范围内简化手术.

机器人辅助手术模拟器

工业设计公司 火烈鸟的作品 与“美狮贵宾会-美狮贵宾会有限公司-apple app store-美狮贵宾会排行榜”合作,为医疗培训3D打印彩色模拟器. 远远超出了他们之前对工业零件和机械臂的设计, 火烈鸟作品努力创造一种创新, 游戏化学习平台,培训外科医生进行机器人辅助手术. 由于之前项目的成功,设计师再次选择使用尼龙12(多功能塑料)和SLS 3D打印, 但也因为扩大了设计自由, 需要一次制造许多零件, 以及由于模拟器的重复使用而对耐用性的要求.

量子系统:3D打印无人机

量子系统 2015年,“美狮贵宾会-美狮贵宾会有限公司-apple app store-美狮贵宾会排行榜”在无人机设计公司成立之初就开始了3D打印, 青睐Multi Jet Fusion PA12 (MJF PA12)和尼龙12(通用塑料)等材料,用于必须在所有条件下飞行的无人机, 包括极端温度. 在产品开发期间, 3D打印使量子系统公司能够缩短所有无人机技术的设计和生产周期, 从最初的设计阶段和原型的快速迭代,到准备充分审查的部件,成为功能性的最终使用组件. 通过3D打印常见部件,如支架,量子系统公司已经看到了令人印象深刻的重量减轻.

先进的3D打印技术

状的方法

推动一些最古老、但仍然最强大的增材制造方法, 粉末技术包括 粘结剂喷射, 多喷流聚变; 选择性激光烧结, 选择性激光熔化.

这些技术中的大多数都有基本的共同点, 当一层薄薄的粉末分散在整个打印床上时,热源将每个后续层融化在一起. 由于不需要支撑,因此可以获得更大的设计自由度, 多余的粉末也很容易回收, 支持资源的可持续发展. 复杂的结构是可能的,保证了每次的精度和可重复性.

树脂技术

技术 有限元在20世纪80年代,第一个3D打印工艺出现在现场,对于寻求零件精度和细节的设计师来说,这是一个受欢迎的选择. SLA只是一种基于树脂的技术,与 材料喷射 哪个非常准确,但又截然不同. 被称为最快的3D打印方法之一, MJ技术依赖于一层又一层的光聚合物树脂,直到所需的结构完成.

金属增材制造

随着高度工业化技术的普及,金属3D打印技术的应用范围越来越广 粘结剂喷射选择性激光熔化. 这包括 失蜡铸造 太, 这是一种古老的技术,用于生产复杂形状的高级珠宝等奢侈品, 联锁部分, 甚至还有雕刻.

3D打印豪华珠宝与手工制作的触摸

作为工业设计师和奢华珠宝的创造者,灵感来自大自然, 格林和布斯曼 设计了豪华手链系列. “美狮贵宾会-美狮贵宾会有限公司-apple app store-美狮贵宾会排行榜”制造的零件通过蜡铸造与斯特林银, 然后格林和布斯曼专业地进行了润色. 水和宇宙手镯在3D打印设计中都有一个隐藏的扣环机制和铰链,这也是3D打印最大的好处之一, 具有设计具有联锁特性的精密零件的能力.

增材制造材料

热塑性塑料

增材制造材料。热塑性塑料

来源于聚合物,在3D打印的分层和粘合过程中容易熔化, 热塑性塑料(如尼龙12[通用塑料])具有极强的适应性,因为它具有高延展性——对较薄的结构具有灵活性,对较厚的设计具有刚性. 其他高性能材料,如热塑性聚氨酯(TPU),是从聚氨酯粉末中提取的,旨在创建具有类似注塑产品性能的3D打印弹性体部件.

金属粉末及铸件

增材制造材料。金属粉末和铸件

今天的制造商可能会选择流行的3D打印金属材料,比如 or ,或从多种贵金属中选择,包括 黄金, , . 金属材料的使用不断增加,因为它可以在任何规模上制造出非常坚固耐用的产品,而且重量也非常轻.

以及许多其他选择

有超过90种材料和饰面, “美狮贵宾会-美狮贵宾会有限公司-apple app store-美狮贵宾会排行榜”提供了多种多样的资源,包括专业材料,如 高清全彩,让顾客从一千多万种不同的颜色中选择. 对于以树脂为基础的技术,如SLA,美狮贵宾会-美狮贵宾会有限公司-apple app store-美狮贵宾会排行榜还提供一系列材料,如 射门角度60, 射门角度播放器, 射门角度播放器 200.

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