什么是增材制造?

增材制造是一种强大的工业技术,它可以一层一层地构建结构,无论是在汽车应用的产品开发过程中快速制作原型,还是在航空航天领域的高性能部件。Shapeways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边界的能力,根据需要进行迭代和测试的自由,并最终提供了生产以前从未有过的独特产品的工具。

加法制造

增材制造(AM)在工业应用中获得了前所未有的重视,因为它能高效高效地制造出以前无法实现的复杂几何形状的独特零件。当第一层材料分散到打印床上时,增材制造过程就开始了。有很多技术可以使用,无论是通过粘合剂还是加热将层粘在一起,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,产生一个固体部件。

增材制造服务的工作方式与传统制造截然相反,传统制造是在制造一个零件时采取减法措施去除材料。这种技术也更快,几乎不需要生产周期或工具,生产过程中材料的浪费呈指数级减少,并且可以选择试验各种材料、方法、颜色和饰面。bet188金宝搏官网下载

增材制造历史

增材制造的开始(1983年)正式认可Charles W. Hull,他是一名工程师,继续在1986年建立了标志性的3D系统,并在1987年生产了第一台立体印刷3D打印机。我们所知道的3D打印有许多先驱,然而,追溯到19世纪更基本的3D建模和3D打印创作摄影的雕塑和分层3D地形图

另一位科学家,小玉秀夫博士名古屋市政工业研究所的研究人员,甚至早于20世纪80年代早期的赫尔,采用了光聚合物快速成型工艺。然而,赫尔是第一个3D打印专利的所有者,他从那里继续不可否认的奉献和成功,最终成为一个繁荣的增材制造行业。查克·赫尔还单枪匹马地建立了快速原型的现代概念,使此后的每一代人都能享受到改进和加速的产品开发。

赫尔与传统制造和减法工艺背道而驰,最初的想法是将一层材料涂层涂在另一层上,形成一个坚固的结构。结合他对CAD软件的了解,这一过程发展为通过紫外线激光一层一层固化树脂188金博亚洲体彩官网下载材料的SLA 3D打印。bet188金宝搏官网下载

赫尔发明的意义并没有被美国宇航局(NASA)等有远见的组织或少数有资源开始投资这项技术的汽车公司忽视。增材制造在进入主流之前,已经在幕后进行了几十年。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流行起来,他们突然拥有了利用自己的时间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打印融合沉积建模(FDM),到其他先进的工业技术,如选择性激光烧结(SLS),甚至生物打印。

SLA 3D打印仍然被认为是强大的,并高度尊重。Shapeways设计师通常求助于SLA来创建复杂的3D模型,掌握模式传统制造业就像注塑,以及用于快速成型或3D打印功能部件的详细部件。

完善装配、配合和功能的原型

快速原型与传统方法相比,增材制造可以更快地将设计过程从草图转化为实际产品,而3D模型的制作有时需要数月时间。

三维设计和切片软件188金博亚洲体彩官网下载是高度可访问的,允许Shapeways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学、适应性、功能性和规模。流线型的3D建模过程对Shapeways的客户以后也非常有价值,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,只需要一到两个原型,而其他人可能需要更多。

快速原型是经济的材料bet188金宝搏官网下载尼龙12[多功能塑料]但是,使用这些先进的、高质量的材料制作功能性产品是可能的。bet188金宝搏官网下载这种材料和技术的适应性大大促进了增材制造的bet188金宝搏官网下载发展。从产品开发到制造,3D打印节省了时间和成本,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Shapeways原型制作的一个很好的例子。如果有必要,首席执行官Noah Neibaron可以迭代超过100次,他在完善Tilt测量发酵的自由浮动比重计时也是这样做的。3 d打印技术尼龙12[多功能塑料]借助SLS技术,Tilt Hydrometer在原型中使用了与他们最终高性能产品相同的耐用材料。他们还通过染色从各种不同的颜色中进行选择——用它们来区分传感器。下载完整的案例研究在这里

90+材bet188金宝搏官网下载料和饰面

拥有11项技术和超过90种3D打印材料,Shapeways提供广泛的增材制造服务,并提供适bet188金宝搏官网下载合任何项目的资源,无论设计师和工程师是在创造光滑的业务3D打印无人机,豪华定制的汽车内饰组件,3D打印机械手臂,或写真医学模型

多方面的材料bet188金宝搏官网下载尼龙12[多功能塑料]继续保持高人气。这种材料也被称为3D打印热塑性塑料,来自更广泛的尼龙12家族和其他相关的聚酰胺——所有这些都具有传统制造的悠久历史。尼龙12由于其独特的材料性能和增强配方,提供了巨大的耐久性和抗拉强度,以及耐磨损、化学药品、疲劳和应力,是业界的最爱。

具有耐用性和耐热性,尼龙11 [PA11(SLS)]零件都是3D打印的选择性激光烧结(SLS)并且被建造得经久不衰。这种3D打印材料被用于汽车、航空航天、无人机,甚至是高级时尚应用,它以能够承受高温和天气等苛刻条件而闻名。尼龙11 [PA11(SLS)]耐冲击,耐化学药品,耐热可达180°C。

对于金属调幅应用,Shapeways客户经常选择材料,如bet188金宝搏官网下载钢铁、以前所未有的创新能力,制造出在任何规模下都非常坚固、重量也很轻的部件。其他更专业的材料,比如bet188金宝搏官网下载多射流融合塑料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。

Shapeways也提供各种各样的饰面;例如,尼龙12[多功能塑料]整理选项包括天然,加工,优质,光滑。零件可以被染成八种不同的颜色,而其他全彩色3D打印材料像bet188金宝搏官网下载高清全彩将能力扩展到超过1000万种色彩的标准或哑光饰面。

蜂巢里的3D打印传感器盒

BeeHero:尼龙3D打印

BeeHero该案例说明了为什么如此多的客户选择尼龙12[万能塑料]的耐用性。BeeHero制造智能蜂箱,并利用他们收集的数据来改善杏仁农场等特定地区的授粉。在他们拯救蜜蜂的旅程中,Shapeways有幸与BeeHero合作,当BeeHero开始3D打印他们的第三代传感器时,Shapeways进入了画面,这些传感器封装在硬件中,放置在蜂箱中进行监控。

BeeHero还选择了尼龙12(万能塑料),因为其优异的机械性能、颜色和纹理,以及SLS技术的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: 3D打印尼龙

HeartBeatDress案例研究,Anouk Wipprecht与Shapeways分享了另一个进入时尚科技设计的成功之旅。这款“心跳连衣裙”能显示穿着者的总体情绪或感受,随着心率同步闪烁,并转化为嵌入施华洛世奇水晶的触摸传感器。Shapeways公司用尼龙11 [PA11(SLS)]和SLS 3D打印出了裙子的臀部部分。Wipprecht指出,在她的时装科技设计中,她看到了先进3D打印材料和技术的特殊结合的最佳效果。bet188金宝搏官网下载

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了解更多关于增材制造在Shapeways

增材制造的创新应用于今天和明天

医疗

3D打印医疗模型已经在医疗应用中产生了真正的影响。作为一种多方面的工具,医学模型几乎涉及到治疗病人的每一个阶段。辅助诊断阶段,增材制造服务帮助外科医生决定治疗过程和计划他们的手术,同时使用3D打印视觉辅助教育患者和他们的家人。外科医生和医科学生也依赖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是相互关联或互补的,如增材制造服务和机器人技术。当一些设计师忙于为从事汽车和建筑等应用的工业机器人打印3D组件时,另一些人则依靠3D打印的机器人训练工具,让世界各地的医生为新的和精细的外科手术做好准备。

无人驾驶飞机

随着无人驾驶飞行器的普及和高空飞行,它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打印无人机框架,其外形光滑,重量轻,能够在更高的高度飞行,用于调查房地产和农业,监测地球上难以到达的地区,并携带更多的有效载荷。

装甲仿生学:3D打印医疗模型

装甲仿生学用选择性激光烧结在尼龙12(万能塑料)上设计3D打印医学模型。被描述为外科医生的GPS, Armor Bionics的3D打印医疗模型为设计、规划和操作铺平了道路。外科医生报告说预先计划节省了时间,而医院总体上注意到使用医疗模型的效率更高。两个团队都专注于各自的优势,因为Armor Bionics为3D建模带来了卓越,而Shapeways则完善了3D打印,最终允许外科医生简化全球的手术。

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机器人辅助手术模拟器

工业设计公司火烈鸟的作品与Shapeways合作,3D打印彩色模拟器用于医疗培训。火烈鸟工程公司远远超出了他们之前的工业零件和机械臂设计,努力创建一个创新的游戏化学习平台,培训机器人辅助手术的外科医生。由于之前项目的成功,设计师再次选择了尼龙12(通用塑料)和SLS 3D打印,但也因为扩大了设计自由度,需要一次制造多个部件,以及由于模拟器的重复使用对耐久性的要求。

量子系统:3D打印无人机

量子系统2015年,Shapeways的无人机设计公司成立之初,他们就开始与Shapeways一起进行3D打印,他们青睐于Multi Jet Fusion PA12 (MJF PA12)和尼龙12(万bet188金宝搏官网下载能塑料)等材料,用于无人机,因为无人机必须在各种条件下飞行,包括极端温度。在产品开发过程中,3D打印已经允许量子系统公司减少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,成为功能最终使用组件。通过3D打印支架等常见部件,Quantum-Systems公司的重量显著减轻。

先进的3D打印技术

状的方法

推动一些最古老的,也是最强大的增材制造方法,基于粉末的技术包括粘结剂喷射多射流融合,选择性激光烧结,选择性激光熔炼

这些技术中的大多数都有基本的共同点,即将薄薄的一层粉末分散在打印床上,通过热源将随后的每一层熔在一起。由于不需要支架,可以获得更大的设计自由度,多余的粉末也可以很容易地回收,支持资源的可持续性。复杂的结构是可能的,有希望的精度和重复性每一次。

树脂技术

技术有限元3D打印技术最早出现于20世纪80年代,对于追求零件精度和细节的设计师来说,这是一个很受欢迎的选择。SLA只是一种基于树脂的技术,相比之下材料喷射这是非常准确的,但明显不同。MJ技术被称为最快的3D打印方法之一,依靠光聚合树脂一层一层地构建,直到所需的结构完成。

金属增材制造

广泛的技术可用于3D打印金属的普及程度继续上升的高度工业技术,如粘结剂喷射而且选择性激光熔炼.这包括失蜡铸造此外,一种古老的技术也极大地现代化了,用于生产具有复杂形状、连锁部件甚至雕刻的高级珠宝等奢侈品。

3D打印的奢华珠宝与手工制作的触摸

作为受自然启发的奢侈珠宝的工业设计师和创造者,格伦和布斯曼设计了豪华手链系列。Shapeways使用纯银蜡铸技术制造零件,然后格伦和布斯曼进行专业抛光。水手镯和宇宙手镯在3D打印设计中都有一个隐藏的扣环机构和铰链,这是3D打印最大的好处之一,可以设计出具有联锁功能的精确部件。

由Groen & Boothman设计的Elements“Water”手镯

增材制造材料bet188金宝搏官网下载

热塑性塑料

来自于在3D打印的分层和粘合过程中都很容易熔化的聚合物,像尼龙12(万能塑料)这样的热塑性塑料具有极高的适应性,因为它具有很高的延展性——为更薄的结构提供灵活性,为更厚的设计提供刚性。其他高性能材料,如热塑性聚氨酯(TPU)是由bet188金宝搏官网下载聚氨酯粉末衍生而来,旨在创建3D打印的弹性体部件,其性能类似于注塑产品。

金属粉末和铸造

制造商今天可能会选择流行的3D打印金属材料,如bet188金宝搏官网下载或从多种贵金属中选择,包括黄金,.金属材料的使bet188金宝搏官网下载用不断增加,因为它可以在任何规模上制造非常坚固和耐用的产品,同时也非常轻。

还有许多其他的选择

拥有超过90种材料和饰面,bet188金宝搏官网下载Shapeways提供了一个多功能的资源阵容,包括专业材料,如高清全彩顾客可以从超过1000万种不同的颜色中进行选择。对于以树脂为基础的技术,如SLA,我们也提供一系列的材料,如bet188金宝搏官网下载射门角度60射门角度播放器,Accura Xtreme 200

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