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大规模定制成为可能?金属烧结3D打印速度提高100倍

2015-10-07 06:34
安娜PARKER
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  虽然增材制造在复杂零件的制造方面比传统方式相对便宜,但要进入大规模生产,还不具经济效益。不过市场永远存在着挑战者,新的挑战者来自英国谢菲尔德大学机械工程系。

  

  与传统方法相比,通过数字指令来一层一层的制作塑料件是一个非常缓慢的过程。这就是为什么当前增材制造最具优势的领域是制造小批量的利基产品,如牙科植入物和助听器壳。英国谢菲尔德大学带来的成就是将通过增材制造来成千上万的生产小型且复杂的零件。

  

  与传统的注塑成型技术相比,增材制造可以大大减少材料的使用,并避免使用昂贵的机械工具,另外通过实现某些复杂的形状。达到更实用、设计独特的结构,可以帮助例如汽车和飞机更轻和更节能。

  英国谢菲尔德大学机械工程系的教授霍普金森-尼尔,超过十年的时间一直在开发新的方法,称之为高速烧结。

  激光烧结机用一个单点激光熔化粉末状塑料聚合物,既贵又慢,霍普金森教授采用红外线灯和喷墨打印头来代替激光。打印头快速准确地将材料传送到粉末床上。随后红外线熔化将粉末固化成形状,然后是下一层,比激光烧结速度快很多。

  

  霍普金森的小组表明,高速烧结100倍的速度于激光烧结。而且,高速烧结可以与注塑成型制造数百万小而复杂的零件相比也具有成本竞争力。谢菲尔德大学正在用英国政府支持的资金在建造这样的设备。当然,要真正的与注塑成型相竞争,高速烧结还有很多领域待发展,包括目前可烧结的材料与注塑成型材料种类相比要少很多。

  另外这项技术与惠普正在开发一项技术非常相似,称为多射流融合技术,并且惠普技术还采用了喷墨打印头,可以提供辐射吸收材料和诸如“细化剂”这样的其他材料。

  未来

  值得一提的是,霍普金森的快速烧结技术受专利知识产权保护,拥有者是霍普金森以前的机构-拉夫堡大学,该专利已授权给几个单位使用,包括德国的3D打印公司Voxeljet。霍普金森的团队正在建设中,并且将扩展到如导电油墨材料的打印,可用于打印电子设备。

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