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AMT谈增材制造趋势:市场接受度、市场需求、研发

2015-11-11 10:17
PokerJoker
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  3D打印无疑进入了快速发展时期,然而各个国家的3D打印发展情况存在着不小的差异,那么美国现在的3D打印状况是什么样的?市场对这一技术的接收程度和使用程度如何?3D打印的市场需求对研发和基础研究提出了哪些要求?AMT美国制造技术协会的副总裁TimShinbara带来3D打印在美国的市场接受度、市场需求、研发趋势。

  现状

  工业行业对于3D打印的市场接收度变得越来越高,尤其是工业级的FDM打印机,以塑料聚合物为原材料的3D打印设备使用不断增长,而这些市场的扩张带来大量的设计师和创客的产生,并且打开了设计思维的新空间,设计思路的打开从而对金属3D打印在非关键组件的解决方案方面带来了加速器般的影响。

  而这些进入到生活和医疗等领域的3D打印产品也带来了新的法规和规范的产生,包括FDA批准的材料和工艺,如Ti-6Al-4V和PAEK的粉末床制造工艺。中国的食品和药品管理局2015年也批准了这种医疗应用。随着各方面市场的打开,随之而来的不仅仅是监管和法规,对技术方面的需求也带来了开发者新的挑战。

  机会与挑战

  展望短期至中期的机会,可用的打印材料已经成为一个大家颇感兴趣的领域。当前,商业化的打印材料仍然主要来原有的材料厂商的供应链,缺乏针对于增材制造需求的商业打印材料,也缺乏针对于打印要求的材料解决方案服务能力。

  研究与开发主要集中在材料开发、过程监控、设计优化、多材质打印、预测仿真、表面处理、微/纳米打印等方面的工作。陶瓷的生物相容性和高热的应用是一个挑战。当前已经出现几家公司在陶瓷和金属的打印技术不断的成熟,缩小技术与制造准备水平(MRL&TRL:ManufacturingReadinessLevel&TechnologyReadinessLevel)差距。

  改进设备工艺的稳定性和认证方面是另外一个挑战。增材制造仍然被认为是一个过程敏感的技术,受材料、工艺和设备的影响很大。

  研发趋势

  当前缺乏足够的增材制造数据,设计工具的验证(有限元,计算流体动力学分析等)需要在生产环境中来进行可靠性和可重复性的测试。当前对基于经验的测试依赖性很高。整个增材制造行业在呼唤标准化的快速实现,特别是对设备的可用性和性能规格。当然,过程控制是下一个挑战。过程控制面临的挑战是大多数加工环境是封闭条件下进行的。目前研究项目也集中在现场过程监控,过程控制主要有两种方式:一种是通过直接熔池热监控,另一种是通过间接熔池热监控。

  为了更好地实现产品的优化,研究正在向更好的优化和仿真工具进行研究。新的数学理论被应用到更好地优化仿生物理模型,探索所有的基于过程的结构-性能关系。增材制造的关注点也不再局限于重量节省或增加机械性能方面,混合材料和复合打印正在开启增材制造的又一项潜力。包括粉体性能、热变形和表面准备的研究正在为增材制造打开更广阔的窗口。其他领域的研究和发展的趋势包括超短激光脉冲,利用空气动力学聚焦纳米级别的3D打印技术
 

声明: 本文由入驻维科号的作者撰写,观点仅代表作者本人,不代表OFweek立场。如有侵权或其他问题,请联系举报。

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