新材料和技术使原型设计更快,更容易

多材料印刷允许工程师和设计人员选择打印中的位置,以增强强度,较低的额外成本。

杰里米洛杉矶

产品开发最重要的工具之一是3D打印机。它有助于原型器在机械加工或成型时在几小时内构建零件,可能需要数天或数周。

3D打印(通常称为添加剂制造)已经存在几十年,但机器,材料和技术不断发展。过去几年有一些令人兴奋的改进。以下是来自3D印刷世界的一些趋势。

高性能丝

在家里拥有3D打印机的大多数人都有所谓的融合沉积建模(FDM)风格的打印机,它用一串塑料材料绘制了每层印刷品。

两种最流行的材料都是ABS和PLA,很容易打印,但在其材料特性方面是道路的中间。制造商实现了这一点,并一直在创造一些高性能材料的长丝线轴,以帮助3D打印机更匹配成型部件。

这个空间中最大的球员是杜邦,它已发布其品牌性能塑料式塑料,苏格兰和Zytel,灯丝形式。 Hytrel是一个坚韧而灵活的,Surlyn是艰难的,透明的,Zytel是一个高性能的尼龙。

在类似的静脉中,Igus是工业机器的柔性链和运动系统的制造商,已以长丝形式释放出其旱蛋白材料。品牌作为iglide,这种材料是低摩擦,并且具有优异的耐磨性 - 适用于印刷轴承或需要低摩擦的其他部件。

多材料印刷

在单个材料中打印零件适用于许多部件,但是当部件需要增加强度时存在一些情况。但是,用高级材料印刷整个部分可能是昂贵的。多材料印刷允许工程师和设计人员选择打印中的位置,以增强强度,较低的额外成本。

高性能的一个很好的例子,多材料打印是标记系统。它使用称为ONYX的基础材料,其热塑性与碳纤维混合,其自身比标准长丝强。然后,它具有打印头,可以放下工程光纤的区域,例如Kevlar,玻璃纤维和碳纤维,在需要的情况下增加强度。结果是光和强的部分,相对便宜。

高速

虽然3D打印被认为是用于原型设计的非常快速的技术,但生产部件非常缓慢。例如,每个维度长度长的一部分可能需要1-3小时才能根据机器打印,而同一几何形状的注塑部分需要几秒钟。

然而,新的3D打印技术正在变得缩小这种差距。

一些最大的速度增益正在使用立体镀透镜形式的3D印刷,其中光用于固化光敏树脂。传统的立体刻度法使用散步每层的激光束。虽然快速,但它仍然必须追踪构建层的每个区域,并且需要几个小时的时间来打印1英寸高的部分。

Nexa3D开发了一种新的轻型管理技术,允许立即固化全层,这急剧加速打印。它拥有1厘米/分钟的构建高度速度,这使得足够快,可用于一些大规模制造环境。 Nexa3D还具有用于构建板的非粘性技术,这使得在处理印刷部件时变得更快。

金属

金属印刷是令人惊叹的技术,但直到最近它非常昂贵而且实施。

最常见的金属印刷技术是直接金属激光烧结(DMLS),其使用更高的功率激光器索取细金属粉末的层形成零件。这些机器花了500万美元到一百万美元来起床和运行,这对于所有但预算良好的技术公司来说都无法进入。然而,新的金属印刷技术即将推出,有助于降低成本。

最有趣的金属印刷技术之一是结合金属沉积。

在该系统中,金属嵌入塑料基板中。一旦打印零件,就放置在炉子中,塑料熔化出零件,只留下后面的金属。台式金属是公司领导此舞台的收费。其入门级系统约为DMLS设置成本的20%。

另一个有趣的金属3D打印技术是混合3D打印机和CNC机器的演变。 DMG Mori的Lasertec 65使用激光沉积头铺设金属层,然后使用CNC头部将该部件研磨到紧密的耐受性。这种技术正好在工业领域,但随着3D打印走向制造就绪零件,将继续成为一种新兴趋势。

大规模定制

自3D打印开始以来,定制的批量生产物品一直是该技术的神圣制品之一,它刚刚开始变成果实。

鞋插入制造商Scholl博士现在提供定制鞋垫。用户可以用智能手机拍摄他们的脚,而Scholl博士则可以打印完美拟合的鞋垫。

同样,Gillette与Formlabs合作,创建一个名为Razor Maker的服务。用户可以设计和自定义自己的剃刀句柄,以及FormLABS自定义打印每个设计。随着印刷速度和材料继续改进,更多的制造商将转向3D打印来创建定制的消费产品。