3d打印的未來(lái)發(fā)展方向
1、打破尺寸限制
3D打印機(jī)就像洗衣機(jī)、冰箱那么大,打印倉(cāng)是有限的,因此最多只能打印一米多高的產(chǎn)品。
如何打印大型部件諸如汽車、飛機(jī)上有加強(qiáng)筋的超長(zhǎng)部件,它們有的沒(méi)法焊接,因?yàn)楹附訉?duì)密封性和強(qiáng)度有損失。傳統(tǒng)工藝通常用鑄造、鍛造、機(jī)加工等方法。
通常3D打印機(jī)是從下往上一層一層打,現(xiàn)在把打印機(jī)轉(zhuǎn)了90°,從左往右打印,加料倉(cāng)是自動(dòng)控制的,這樣就可以打長(zhǎng)部件。但這是有技術(shù)難點(diǎn)的,例如長(zhǎng)了以后會(huì)有變形度,另外還有溫度的控制(注:打印的同時(shí),還要保證恒溫/恒溫倉(cāng))。Stratasys已經(jīng)做出這種概念機(jī),已用于波音飛機(jī)的大橫梁打印。
2、360°打印
Stratasys和西門子共同開(kāi)發(fā)了一款新的概念性產(chǎn)品,在西門子的機(jī)器人/機(jī)械臂上裝8個(gè)打印頭,可以在360°打印,即增加了Z軸方向打印。通常Z軸打印的應(yīng)力是有損失的。
用機(jī)械臂控制后,360°都可以去打印,所以各個(gè)方向上的機(jī)械性能是完全一致的,叫各向同性。
另外所用的材料是高強(qiáng)度的復(fù)合材料。以前打印是要支撐的,打印完成后,再把支撐剝除,還有一些后處理工序。這種360°打印省去了后處理,且打印速度也提升了。
3、打印集成
2017年還推出打印集成的概念型產(chǎn)品。過(guò)去打的時(shí)候只是打一個(gè)或者幾個(gè)、一批零件?,F(xiàn)在把打印頭模塊化,可能這一批需要50個(gè)零件,原來(lái)可能要打50次或者25次(注:一次打2個(gè)件則需要25次)等?,F(xiàn)在把它做成模塊化。
所有東西都通過(guò)自動(dòng)化的軟件去控制,例如人在云平臺(tái)上就可以控制它。
另外,每一個(gè)批件可以是不一樣的,例如生產(chǎn)一部手機(jī),手機(jī)里可能有幾百個(gè)零部件,這一批打印可以把這幾百個(gè)零部件一次性打印出來(lái)。因此一次打印,一個(gè)原型機(jī)的零件就都出來(lái)了。
4、捆綁和通用
打印機(jī)和材料有捆綁關(guān)系,為了刺激材料端的蓬勃發(fā)展,是否可以允許外部、其他的3D打印材料到品牌打印機(jī)上使用。
Stratasys認(rèn)為,由于材料的多樣性,現(xiàn)在絕大部分工業(yè)級(jí)的材料和設(shè)備是一一對(duì)應(yīng)的。因?yàn)榇蛴〔牧鲜墙?jīng)過(guò)打印機(jī)廠家測(cè)試過(guò)的。
并非打印機(jī)廠商不愿意去開(kāi)放這些參數(shù),因?yàn)榧夹g(shù)上還有難度,因此即便開(kāi)放了這些參數(shù),可以把第三方的材料拿到上面,但因?yàn)榈谌綇S商還缺乏打印機(jī)的溫度、軟件、機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等資料,不一定能用。
所以現(xiàn)在階段,開(kāi)放這些參數(shù)還不太現(xiàn)實(shí)。因?yàn)榈谌經(jīng)]有經(jīng)過(guò)驗(yàn)證的材料,而打印機(jī)的造價(jià)動(dòng)輒是幾十、數(shù)百萬(wàn)元,用一款新的材料,打印頭堵住了,或者硬件卡住了/壞掉了,這不經(jīng)濟(jì)。
但相信以后如果材料成熟度和設(shè)備、軟件的成熟度、兼容性更好,也許可以通用。
現(xiàn)在3D打印行業(yè)還缺乏標(biāo)準(zhǔn),通用需要非常嚴(yán)格的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),另外,需要一些通用型的設(shè)備和通用型的材料。
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