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石化企业纷纷进驻3D打印 有“钱途”吗?

2015-12-30 09:51
冷血の爱
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        一、什么是3D打印技术

  3D打印技术亦被称为“增量制造”(Additive Manufacturing),是在现代CAD/CAM技术、激光技术、计算机数控技术、精密伺服驱动技术以及新材料等技术的基础上集成发展起来的一项数字化制造技术,其采用“分层制造,逐层叠加”的原理直接将设计模型转化为三维实体,由传统制造的“去除法”转变为“增长法”,使产品设计、制造的周期大大缩短,产品开发的成本大大降低,由于具有广泛的应用市场而受到市场关注。

  工程塑料是当前应用最广泛的一类3D打印材料,石化行业由于兼具3D打印供需方的角色,是推动3D打印业发展的主要支柱。

  二、3D打印现在有市场么?

  中国3D打印技术产业联盟执行理事长罗军表示,2014年全球3D打印的产值是300亿元(人民币,下同),今年将突破500亿元。他预计到2020年,全球3D打印的产值有望突破1500亿元。

  在3D打印应用方面,消费商品和电子领域仍占主导地位,航空器制造和医学应用是过去几年增长最快的应用领域。在设备拥有量上,美国占全球的38%,中国继日本和德国之后,以约9%的份额占第4位。

  三、3D打印为什么和石油有关?

  3D打印技术的核心技术包括打印材料和打印设备。与设备研发相比,材料的研发难度更大。3D打印不仅是一场制造革命,也是一场原材料革命。石油化工行业既能生产合成树脂、塑料等3D打印所需要的原材料,同时石油机械、化工装备的制造与修复也是3D打印的应用行业之一。

  石化产业是3D打印材料的支柱。目前大部分已知的可用于3D打印的塑料耗材都是通过石油提炼的。3D打印所用的原材料都是专门针对3D打印设备和工艺而研发的,其形态一般有粉末状、丝状、层片状、液体状等。3D打印所使用的石油化工类原材料主要包括工程塑料、光敏树脂等。

  从应用来看,3D打印技术目前虽然在制造石油机械零部件方面还处于尝试阶段,但该技术在石油及石化领域的应用前景非常广阔。

  随着钻井环境变得越来越差,如钻井的超深水区,3D打印对于石油工业将变得更加重要,3D打印技术可让工程师实现复杂的设计以应对极端环境所带来的种种挑战。

  四、都有哪些材料可以用于3D打印?

  工程塑料是当前应用最广泛的一类3D打印材料,常见的有ABS、PC、尼龙类材料等。近年来欧美及国内公司已研发应用了各种类型的材料:如以色列Objet公司开发的类ABS树脂材料及名为VeroClear的清晰透明材料;3DSystems公司生产的注塑材料VisiJetM3Black,Taulman3D的尼龙聚合物打印材料taulman645;Orbi-Tech公司的打印丝材BendLay;比利时公司MaterialiseNV的新型聚氨酯材料TPU92A-1等。

  国内研究3D打印材料的单位比较少,比较突出的有:北京航空航天大学对短切玻璃纤维增强ABS复合材料进行了一系列的改性研究;北京太尔时代公司通过和国内外知名的化工产品供应商合作,推出高性能FDM成型材料ABS04;华中科技大学研究了改性聚苯乙烯支撑材料;兰州化物所通过在3D打印树脂中加入引发剂实现引发剂集成型3D打印。

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