工程塑料以其优良的抗冲击性、化学稳定性、耐高温等性能,在航空航天、汽车、工业设备等领域中能够一定程度上取代金属,作为工程材料使用。未来工程塑料替代金属的趋势有望持续加深,以满足制造领域对于材料性能、功能、生产工艺、生产成本等各方面的要求。
根据3D科学的市场研究,工程塑料3D打印服务可用于替代金属在各种终端行业中的应用。尤其是日益严格的环保法规要求汽车减少排放量和提高燃油经济性,工程塑料3D打印服务能大量应用于汽车和运输行业。此外,家电产品、电器及电子产品、包装、建筑等行业也广泛使用工程塑料。
3D打印汽车
汽车大部份零件采用3D打印技术制造,如全部采用3D打印技术制造,目前来说还太可能。橙红色车身,三个轮子、双座位,扁长圆的外形显得小巧可爱,很有未来感,底盘为不锈钢制成,包括玻璃嵌板在内的所有外部组件都是通过我公司的大型3D打印设备生产。
3D打印技术早已不再神秘。它的好处是可以快速成型——以电脑中的数字模型为依据,通过可粘合材料,通过逐层喷射(打印)的方式,将数字模型兑现为实物构件。理论上汽车也是由“实物构件”组成的,完全可以靠3D打印来实现。
汽车不同于普通“摆件”。作为高速运行的交通工具,它对很多部件的强度都有着要求。从3D打印的原理不难看出,常规材料“打印”出来的部件,可以满足这样的强度要求。例如车身,需要在不同部位采用不同强度的钢材,还要有严格的力学分散设计,再加上焊接工艺等,是一个很讲究的系统工程。
3D打印技术在重建物体的几何形状和机能上已经获得了一定的水平,几乎任何静态的形状都可以被打印出来,但是那些运动的物体和它们的清晰度就难以实现了。这个困难对于制造商来说也许是可以解决的,但是3D打印技术想要进入普通家庭,每个人都能随意打印想要的东西,那么机器的限制就得到解决才行。
金属3D打印特点:
1、精度高。
目前金属3D打印设备的精度基本都可控制在0.05mm以下。
2、周期短。
金属3D打印无须模具的制作过程,使得模型的生产时间大大缩短,一般几个小时甚至几十分钟可以完成一个模型的打印。
3、可实现个性化。
金属3D打印对于打印的模型数量基本没有限制,不管一个还是多个都可以以相同的成本制作出来。
4、材料的多样性。
一个金属3D打印系统往往可以实现不同材料的打印,而这种材料的多样性可以满足不同领域的需要。
5、成本相对较低。
虽然现在金属3D打印系统和3D打印的金属材料比较贵,但如果用来制作个性化产品,其制作成本相对比较低。
金属3D打印的基本概念:
金属3D打印技术的核心思想起源19世纪末的美国,但是直到20世纪80年代中期才有了雏形,1986年美国人Charles Hull发明了3D打印机。我国是从1991 年开始研究3D打印技术的,2000年前后,这些工艺开始从实验室研究逐步向工程化、产品化方向发展。当时它的名字叫快速原型技术(RP),即开发样品之前的实物模型。现在也有叫快速成型技术,增材制造。但为便于公众接受,把这种新技术统称为3D打印。 3D打印是快速成型技术的一种,它是一种以数字模型设计为基础,运用粉末状金属或树脂等可粘合材料,通过逐层“增材”打印的方式来构造三维物体的技术。金属3D打印被称作“上个世纪的思想和技术,这个世纪的市场”。
3D打印机已经是一个非常成熟、好用的工具,文创工作室、创客、爱好者、设计师群体很多人已经用起来。即使是经常使用的朋友,恐怕也难以避免打印模型出现质量不佳的情况,比如翘边、错层、飞丝等,3D打印模型打印出来的模型并不能让人满意。如何优化FDM 3D打印效果?通常情况下,按步骤做下面几个检查,能解决大部分问题。
重新做调平。用A4纸来测量距离。对于自动调平的机型如果出现这种情况,就有可能是定位传感器出现了偏差,这里就不建议用户手动调节了,好联系厂商来解决。
翘边没粘牢 重新做调平。笔者前些天3D打印一个盒子,打印还没完成就出现底部一个角翘起来的情况,底面并不平整。这是由于塑料材质的热应力,在固液相变的过程中应力没有释放,通常会出现形变。3D打印的底面出现形变,原因就是底板和打印的层没有粘贴牢固,很有可能是喷嘴与底板的距离太远,超过了打印层厚。
边缘翘起是3D打印中经常遇到的问题。另一种相反的情况,是喷嘴与底板的距离太近,尽管不影响挤出但比准确距离还是有更大的压力,导致模型与底板粘贴过紧。后果就是打印完毕后很难取下模型,甚至后模型撕裂了而首层仍然没有与底板分开,或者是底板的美纹纸撕开紧紧粘在模型底部。这都不是理想中的结果。
粘贴过紧难以取下 甚至有时会一层层撕开。遇到这种情况,我们要做的就是重新对3D打印机做调平,确保调平点与喷嘴之间刚好能够滑动一张A4纸。更细的描述,就是“滑动时纸张略微受到阻力,但仍然能够自如地从间隙中抽出”,这时喷嘴与打印底板之间有理想的距离。