喷墨砂型3D打印技术(铸造业人士要注意

来源:未知日期:2018-12-11 03:20 浏览:

  近日,有一个喷墨领域的3D打印技术人员inker,向南极熊投了一篇稿件,深刻地揭示了利用喷墨来实现砂型3D打印技术的要点。值得一读。

  中国铸造一直面临大而不强的现状,关键高精密铸件主要依靠进口。加快砂型3D打印技术的推广与应用有利于推进中国由铸造大国向铸造强国迈进!

  为加速中国砂型3D打印技术研发,科技部2016、2017、2018年年度增材制造重点专项分别批准了“大尺寸铸造砂型高效增材制造装备与工艺研究”、“高效宽幅微滴喷射阵列打印头的研发”、“砂型3D打印支撑的智能铸造产业化应用示范”三个项目,从核心器件--喷头、核心装备与应用示范三个方面进行布局来支持中国砂型3D打印技术发展,推进铸造业转型升级。

  砂型3D打印在铸造工业的运用对传统制造业而言,影响巨大。这一优质高效的模式在国内的发展却是缓慢的,究其原因,是由于砂型3D打印设备的核心技术一直由国外企业垄断,导致打印设备价格高昂,随之而来的是3D打印居高不下的成本。

  为了打破国内砂型3D打印设备的成本桎梏,广州爱司凯公司,攻克了工业喷头技术难题,研发出中国首台采用自主喷头的砂型3D打印机——爱司凯风暴S800,成功打破了国外垄断。

  喷墨砂型3D打印机一般采用的喷头为常规的压电喷头或者热发泡喷头(2D喷绘机喷头)或特殊改造过的喷墨打印头,属于采用喷墨打印头进行3D打印的技术之一。现阶段采用喷墨打印头进行3D打印的技术分为两大类:

  喷墨砂型3D打印技术采用的是3DP技术,该技术是由美国麻省理工大学的伊曼纽尔教授等人发明,1989年提交专利申请,1993年被授权专利。1995年,Zorporation公司获得麻省理工大学的许可,利用该技术生产3D打印机,后来Zorporation公司又被3DSystems公司收购。原Zorporation公司成员后来又做了液态金属3D打印机XJET。据悉Zorporation公司成员部分来自于惠普公司,而惠普公司近年也开始大力布局粉末粘接3D打印技术。

  由于采用3DP技术,喷墨砂型3D打印机制作砂型的速度大约为激光烧结覆膜砂速度的10倍,大大提高了砂型3D打印的生产效率,并能够进行中小批量生产。

  在航空航天、汽车业、国防军工核电等行业,该技术适合样件的研发制造以及中小批量铸件的生产,省去了漫长的开模时间与高昂的开模费用。同时该技术无视铸件形状,使得设计人员可以完全按照最优的方案设计铸件,不再受限于机械加工要求。

  目前从事喷墨3D砂型打印技术研发的企业越来越多,每年都会涌现出几家新企业。目前国内该技术还处于起步阶段,从事该技术的3D打印企业主要面临以下问题:

  ①3D打印技术研发人员对喷墨技术不够了解,喷墨打印技术研发人员对3D打印技术不了解;

  ③喷头技术依赖国外进口,价格昂贵,不能获得最优的驱动参数与及时的技术支持,企业开发周期漫长试错成本高昂;

  喷墨砂型3D打印涉及多个学科,需要跨专业人才。此技术的重点在喷墨打印头,只有从原理上了解喷墨打印头,才能用好喷墨打印头。希望开设传统喷墨打印类专业的学校能积极拓展喷墨3D打印技术,解决喷墨3D打印技术人才短缺问题。

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