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2020年全球3D打印产业规模将攀升至千亿人民币

据权威咨询机构沃勒斯发布的2019 3D打印产业年度报告显示,2018年3D打印产业规模为96.8亿美金(约657亿人民币),这一数字在2020年有望达到158亿美元(约1072亿人民币),2022年达到239亿美元(约1622亿人民币),2024年则有可能攀升至创纪录的356亿美元(约2416亿人民币)。 各界企业普遍看好3D打印技术对各产业产生的价值,目前投资于3D打印技术研发的企业包含了空中巴士、阿迪达斯、福特、丰田等知名企业。据公开资料统计,2016年时,全球有能力自主“研发与生产”3D打印机的企业共计有97家;2017年共计有135家;到了2018年时,已增加至177家。产业内的系统性玩家开始增加,意味着打印机的相关研发、制造技术趋于成熟。3D打印产业的蓬勃发展,主要源于产业的定制化能力高,可应用的场景相当多样,目前在各产业与场景的深度融合状况也都较为乐观。以产业而言,在成衣、传统汽车、飞航、建筑、武器、医药、机器人与航天产业都已经有一定的应用成果。目前运用3D打印在其制造流程当中的代表企业包含了空中巴士、波音、宝马等。 3D打印技术能达到材料的充分利用以及为用户实现高度定制化,随着技术趋于成熟,其能够以更为环保的模式,为各产业提供强大的设计与制造支持。整体而言,3D打印技术的发展前景仍是值得期待的。

2019-05-09 11:46:07

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NextGenam联合项目将为汽车和航空航天业制造经济高效的3D打印零部件

近日,从2017年开始演示自动化3D打印生产线的NextGenam项目已经完成了试点阶段。Nextgenam是Premium Aerotec、EOS和戴姆勒之间的一个联合项目,旨在开发一个数字化增材制造生产工厂,该工厂可为汽车和航空航天部门经济高效地生产零部件。 据估计,与其他3D打印系统相比,他们的生产线将使制造成本降低50%。Premium Aerotec执行董事会主席托马斯博士表示,就飞机工业而言,Premium Aerotec如今已成为金属3D打印领域的国际先驱。 Premium Aerotec是第一家为空客飞机提供3D打印钛零件的零部件制造商,因此他们负责生产过程的管理。EOS为该项目提供了所有的设备和软件;铝合金(AlSi10mg)用于大多数试验和生产,在过去两年的发展中,其强度和光洁度都有了显著的提高。 整个生产线都是自动化的。从数据准备到与构建平台的最终部件分离,无需人工操作,构建平台由机器人锯切断。所有金属粉末的装卸、打印、热处理和质量保证都是完全自动化的,配备了机器人和无人驾驶运输系统。整个生产线通过一个控制站运行。 EOS的首席执行官Adrian Keppler博士说:“我们非常为我们与Premium Aerotec和戴姆勒的合作所取得的成就感到骄傲。Nextgenam项目为工业3D打印如何作为自动化流程链的一部分,在批量生产中经济高效地使用提供了非常具体的演示。结合这里使用的数字化可能性,试点工厂代表着数字化制造过程中的一个里程碑。”   经过戴姆勒的广泛测试,工艺和零件都通过了行业标准的资格审查,系列零件的生产已经开始。一个例子是柴油卡车发动机的铝制支架。戴姆勒客车公司的3D打印能力中心目前正在评估首批用于客车的3D打印铝替换件,并计划为燃气动力和电动汽车生产零部件。

2019-05-08 17:54:46

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Nervous System与莱斯大学研究合作3D打印血管组织

 在过去几年中,Nervous System一直着力于研究3D和4D打印纺织品,目前他们的研究已经初有成果。现在Nervous System团队与和莱斯大学的生物工程研究人员进行了一次合作,通过生物3D打印来制作可能的血管网络示例。 通过他们的软件和材料来找出创建软水凝胶的方法。他们可以创建大型组织块,但是最有难度的还是在如何保持细胞存活的问题上。可以实际应用是他们致力研究的目标,随着生物打印的发展,各种技术被掌握的越来越完整,这可能会实现真正的制造可移植到人体器官中。 渲染显示在不同体积内产生的肺模拟结构   开源技术主要以3D打印技术帮助了莱斯大学的生物工程项目,使他们的工作取得进展 。 这就是首先将它们吸引到Nervous System的原因。“我们的生成系统受到大自然的启发,并利用它们实际生活,这是一个梦想成真的想法。”Nervous System团队在他们的案例研究中表示。 “天然和合成食品染料可以用作光吸收剂,能够使用立体光刻生产含有复杂和功能性血管结构的水凝胶。使用这种方法,他们展示了用于研究流体混合器,瓣膜,血管间运输,营养物输送和宿主植入的功能性血管拓扑结构。他们的专有硬件可以生物打印包裹在软凝胶中的细胞,其作用就像血管网络一样,通过为网络设计材料,并创建“定制软件,这些网络可以连接到氧气和血液流动的入口和出口,因为它们使用特定的算法来“增长”分支气道。  “空气泵入网络,它集中在球状气囊上,这些球囊起到为网络中每个尖端加固的作用。”Nervous System在他们的案例研究中提到, “这些球状气囊通过呼吸有规律的收缩膨胀,我们会形成双重血管网络环绕在呼吸道周围。一个带来脱氧血液,另一个带载氧的血液。这两个组织在一个细小的血管网中连接,这使得球根状气囊成为可能。这些容器只有300微米宽 “

2019-05-06 16:39:39

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3D打印带发电技术的发光建筑

来自Design Lab Workshop的Brian Peters和Daphne Firos是两位热衷探索3D打印技术的建筑师。他们一直忙着尝试各种方法将增材制造融入各种建筑结构的制造中。最近,该设计团队一直专注于一个实验性的建筑结构,这种结构结合了新的制造技术(3D打印)、新的智能技术(光传感器和光电)和可再生能源(太阳能)。 具体说来,它是由94块数字化设计制造的模块化3D打印构件(又名“字节(Bytes)”)组成的,被开发者称为太阳能字节亭(Solar Bytes Pavillion)。这个太阳能字节亭通过其实验性的嵌入技术,在白天吸收太阳能储存起来,然后在晚上变成一个发光的结构。 这94个模块每个都是用美国肯特州立大学机器人制造实验室的一台6轴机械臂3D打印而成的。研究人员将一把Mini CS 热溶胶枪装在了6轴机器人臂上,做了一个临时的FDM(熔融沉积成型)3D打印系统,而那把热熔胶枪就当挤出机使用了。 每个模块都是用半透明的塑料3D打印的,这样该结构可以在白天过滤阳光,而穿过的光线还能照射在传感器上,使其能够控制字节亭晚上发光。为了增强该结构的夜间光照效果,建筑师使用了一种可互锁的卡扣接头,以减少各模块之间的间隔距离,同时还使得该结构的拱能够更好地支撑。 此外,建筑师们将其设计成拱形结构也是为了更好地跟踪太阳在一天时间里的直射路径,从而每一天都能获得尽可能多的太阳能。该结构的内置的每个太阳能电池都是独立工作的,其主要任务就是为每个LED捕捉和储存能量。如果哪一天由于云层覆盖导致获得的太阳能较少,那么晚上这个太阳能字节亭也就没那么亮,反之亦然。 这个别出心裁的太阳能字节亭曾经在美国克利夫兰举行的Ingenuity Fest上展出过,它白天是一个能遮风避雨的亭子,晚上就变成了一个漂亮的灯塔。 (本文转自51shape)

2019-05-06 09:07:07

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3D打印可穿戴电子手镯

英国两家科研机构——工艺创新中心(CPI)和肯特大学(University Of Kent)携手合作,肯特大学负责手镯的设计,CPI负责打印,使得人们在实现3D打印电子产品的道路上又前进了一步。这两家机构的研究人员使用最先进的3D打印技术打印出了一个集成了先进的天线和RFID技术的手镯。天线部分也是由3D打印技术制造。 双方此次合作的目标是制造出一个能够快速3D打印、而且不需要组装的可穿戴产品,这种产品还要具有跟踪或识别的功能。肯特大学被认为是全球天线和RFID技术发展的主要中心之一,而CPI则处于电子产品3D打印技术的最前沿。该设计可以用于3D打印具有特殊用途的定制化产品,比如给患者佩戴的手镯,该手镯里集成了设备识别表情,可在医院环境中使用,并可连接到本地的WiFi热点上。 手镯中天线的打印使用正是Aerosol jet的3D打印技术,该技术主要使用一种银油墨,能够形成其它任何制造方法都难以复制的几何形状。这些油墨可以打印到几乎任何表面上而且可以任意配置。这不仅会降低可穿戴电子设备的成本,而且会增加其功能,这些功能是使用传统制造方式生产的刚性电路板所无法提供的,而且它们也可以很快地进入大批量生产阶段。 这种3D打印电子组件——如电路或天线——的能力,将为个人电子设备和可穿戴技术的设计和开发开辟一个全新的天地。它将使人们能够制造出更强、更轻,更小,更舒适、更智能的穿戴设备。这些设备将不仅仅可以连接到互联网上,而且更智能、更具互动性,同时提供友好的用户界面。 这样一个可用的电子手镯原型代表了可穿戴电子产品商业化上的一个显著成就,尤其是将3D打印手镯与天线打印技术集成在一起。可打印的电子产品为无线传感器的应用带来了大量的机会。下一步的开发将集中于流程的优化,该技术的应用范围也将从开发原型扩展至产品试制阶段。也许将来像一块全功能的智能手表那样的消费电子产品根本用不到五六百美元,而且未来的产品能耗会更低,还能够根据用户的要求定制称特定的形状和样式。 (本文转自3D科学谷)

2019-05-06 09:07:06

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光学级液体硅橡胶LSR材料问世

近日,美国3D打印服务商Proto Labs公开宣称,他们已经开发出了一种可3D打印的光学级液体硅橡胶(LSR)。这种光学级LSR是透明的,而且非常柔软,在许多光学应用中甚至可以取代玻璃。 “比如在光学应用中,如果您有一个透镜要密封,传统上需要两个部件才能完成。而随着光学级LSR的出现,您可以将两个零件结合成一个,从而降低了成本和整体库存。”Proto Labs公司LSR产品经理Jeff Schipper说。 他补充说,这种材料所具备的工程级热固性使得工程师能够用它为照明行业开发产品和零部件。 据说这种光学LSR材料不会由于时间关系或者暴露高温或紫外线环境中而变色或失去透明度。Schipper补充说:”这种材料也比玻璃和其他大多数塑料更轻。它也耐划伤和耐开裂。 LSR具有低粘度,这使它在模具内很容易流动,可以通过薄的区域和填充小空隙。它能够成型比其它树脂材料更薄的壁。而材料冷却时也不会出现显著的收缩或内应力,其尺寸稳定性可以用来制造高精度的透镜。” LSR材料可以在抛光模具内使用,而不需要二次抛光处理,这样一些模具就可以达到光学表面的几何形状和光洁度。用LSR材料生成的3D对象透明度仅次于玻璃,他们能承受高输出LED产生的热量,同时还能保持足够的柔性,可以满足室外和汽车上的应用。 据了解,Proto Labs是Protomold的子公司,是由Larry Lukis在2012年成立的,主要提供提供增材制造和快速原型服务。Proto Labs是纽交所上市公司,2014年上半年曾经以3800万美元的代价收购了3D打印服务公司FineLine Prototyping。 (本文转自3D科学谷)

2019-05-06 09:03:04

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创意红酒塞设计作品,新奇实用的酒塞设计

红酒塞是葡萄酒酒塞(红酒酒塞),也称瓶塞。酒塞是用来保鲜储存红酒的,好的酒塞应该有防漏气功能,只用几下就能将酒瓶中的空气抽出,并且必须采用食品级的材料,否则可能对红酒品质造成影响。今天小编就给大家分享一组创意红酒塞设计作品,一组新奇实用的酒塞设计作品欣赏。 内藏玄机的软木塞设计,拒绝污染红酒的塞子 众所周知,软木塞是红酒的标配密封部件,只不过,若是一不小心将已经取出的软木塞污染,便很难找到适合的物品将剩余的红酒密封起来。所以设计师便在软木塞内部做了个“小手脚”,将一节金属管嵌入软木塞中部。如此一来,使用者便可通过金属管取用酒瓶内的红酒,若是没有饮用完毕,只要将上半截软木塞重新套在金属管上即可,密封软木塞便不会被轻易污染,从而影响红酒品质。 可爱的帽子红酒塞设计,更加可爱有趣的红酒塞 将打开的红酒用一顶顶颜色各异的小帽子塞住,不仅可以让红酒保鲜,还能带来更多可爱的元素呢。  红酒塞蜡烛二合一设计,更加浪漫的红酒塞 喝红酒的时候点上一盏蜡烛可以很好的烘托浪漫的氛围。既然如此,何不将红酒和蜡烛整合到一起呢? 这款蜡烛就被做成了酒瓶塞的样子,不仅可以有效的密封酒瓶,还可以当作普通蜡烛来使用。 (本文转自优概念)

2019-05-05 09:04:05

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全新高速三维打印系统问世 比传统3D打印快八倍

近日,德国弗劳恩霍夫模具和成型技术研究所(IWU)的工程师开发出一套全新3D打印系统,其速度超高——打印速度比传统3D打印技术快8倍,且能以低成本打印出坚韧的塑料零部件。 德国在工业和汽车制造等领域拥有较强的实力,并极其重视工业应用中的3D打印技术发展。据弗劳恩霍夫模具和成型技术研究所介绍,他们研发的最新系统在打印时,直径1毫米的设备喷嘴每小时可以挤压出7公斤塑料,而传统FDM或FLM熔融沉积成型的3D打印机,通常每小时只可以挤压出50克的塑料。 新系统能够把塑料颗粒加工成强劲而具备韧性的塑料零部件,且能完成很复杂的造型。在测试中,工程师还对很多不同类型的塑料原料,包括热塑性弹性体、含碳纤维在内的高性能塑料进行了处理。 研究所发布公报称,这套新系统被命名为“螺旋挤压增材制造”(SEAM),目前已能在18分钟内打印出30厘米高的塑料零部件,并可进行批量生产,将标准塑料颗粒高速加工成几米大的、承重的、增强纤维的部件。 该研究所工程师马汀·科施表示,新系统将机床技术与传统的3D打印技术结合在一起,利用特殊设计的装置,就能把塑料原料熔化后以极高的速度再喷出。其需要安装在一个建造平台上,平台通过机床运动控制系统实现六轴旋转,打印时可按预先设定的零部件形状迅速旋转。因此其打印速度可比传统3D打印技术快8倍,大幅缩短了塑料零部件的生产时间。 这套系统将在4月1日至5日举办的2019年汉诺威工业博览会上首次公开展示。

2019-05-05 08:00:00

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新型高超音速发动机成功通过测试,3D打印是关键!

近日,Aerojet Rocketdyne 宣布其为美国国家航空航天局(NASA)和美国国防高级研究计划局(DARPA)制造的新型高超音速发动机已经成功通过测试。Aerojet Rocketdyne表示,3D打印技术与高超音速航天发动机制造经验的结合,为研发下一代高超音速推进系统奠定基础。 Aerojet Rocketdyne在过去二十年中投入了大量时间和资源开发3D打印/增材制造应用,以满足火箭发动机和防御系统应用的严格要求。近年来,Aerojet Rocketdyne在开发该技术方面取得了多项成功,产品范围广泛,包括部件原型,以及进行点火试验的完全由3D打印技术制造的发动机和推进系统。 Aerojet Rocketdyne传统产品和新产品研发工作都受益于3D打印技术,例如 Aerojet Rocketdyne 开发的MPS-120小型卫星推进系统,Bantam发动机系列经济型小型、中型助推器,RL10大型火箭发动机,以及高推力增压引擎AR1。 Aerojet Rocketdyne 致力于通过增材制造实现的新设计,其防御高级计划(又名Rocket Shop)也因此脱颖而出。该计划中包括超音速、导弹防御和战略系统的应用。Aerojet Rocketdyne进行测试的发动机为“新型双模式冲压式喷气发动机/超燃冲压(DMRJ)发动机”。 超燃冲压发动机结合了燃气涡轮发动机(形成基于涡轮的联合循环推进-TBCC系统), 能够将飞行器从静止状态推进到5马赫或更高的高超音速飞行状态并再次返回。 Aerojet Rocketdyne 超音速推进技术的积累已超过了30年,Aerojet Rocketdyne的超燃冲压发动机曾为创记录的X-51A WaveRider测试提供动力。此后,Aerojet Rocketdyne加快了研发进度,将以往取得的成果与他们在3D打印/增材制造方面取得的进步相结合,使制造下一代高超音速推进系统成为现实。这些测试还有助于验证Aerojet Rocketdyne开发的高级分析工具集,可以在大范围的应用中精确模拟复杂的DMRJ流场。 (本文转自51shape)

2019-04-30 09:05:05

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法国赛峰利用3D打印技术进行电机外壳再设计

日前,赛峰电气与电源公司与英国增材制造软件Betatype公司合作开发3D打印的电机外壳,通过3D打印技术以及增材制造设计,电机外壳的设计得到优化。 Betatype公司在增材制造设计领域有着很多案例积累,例如3D打印铝合金热交换器设计、3D打印点阵轻量化结构设计等。 Betatype Engine-Platform软件中有开放的 Arch格式,能够避免因创建网格结构而产生大量的数据,软件中抽象的算法,大大降低了CAD模型数据的复杂度,使得模型数据更容易管理。Engine-Platform将在粉末床熔融3D打印系统中处理即将用于生产的设计,最后,Engine-Platform 将评估激光的最佳运动,以产生零件的精细细节。 通过这个软件,法国赛峰的团队完成了电动机外壳的3D打印,其改进的轻量化设计具有更高的强度和更高的刚度。Betatype团队在设计夹层结构时,在夹层之间使用了超高密度点阵结构,夹层结构包括超过1000万个胞元结构。Betatype公司表示,应用Engine-Platform 中的技术和多尺度方法,能够将扫描路径和曝光设置控制到夹层结构设计的每个元素,在这种情况下,粉末床激光熔融工艺超过其标准工艺,从而创造出所需的超高密度点阵结构。 赛峰这款3D打印发电机外壳,从过去由几个复杂加工零件组成的部件转变为一个功能集成的部件,因此整体零件数量和制造时间得以减少。 (本文转自3dprintingindustry)

2019-04-30 09:02:03

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瓦克集团将于今年年底在美国启用有机硅3D打印实验室

据外媒报道,总部位于慕尼黑的瓦克化学集团将在美国设立一个新的打印实验室。该实验室设于瓦克在美国密歇根州安娜堡(Ann Arbor)的有机硅研发中心,计划今年年底投入使用,是ACEO 品牌在德国境外设立的首个机构,3D有机硅部件则由博格豪森ACEO 园区负责生产。北美洲市场对增材制造技术产品及服务日益强劲的需求是瓦克投资数百万美元建造该实验室的主要原因。 瓦克以ACEO为品牌,推广工业用首创液体硅橡胶3D打印技术。这是一种按需喷墨工艺能够用来实现创新型产品设计和构造复杂的部件,同时具备有机硅这种材料出色的热稳定性、耐紫外线、生物兼容性等性能。用有机硅打印而成的3D部件适用于诸多重要工业及应用领域,如汽车制造业、航空航天业、医疗保健业、配件行业、机械制造业等。ACEO®的服务范围除进行有机硅3D打印外,还包括为设计师提供咨询和培训,以及可以支持在线订购和安全上传设计文件使用的网上商店。ACEO 的中心园区在德国博格豪森,今年年底将在美国密歇根州安娜堡启用一个新的打印实验室。 新3D打印实验室设有两台高性能3D打印机,可打印不同颜色和不同肖氏A级硬度的有机硅弹性体,包括抗媒介FVMQ有机硅等。瓦克的ACEO 3D打印技术可实现创新设计和构造复杂的部件,同时也可实现低成本的小批量生产及备件生产。 瓦克未来将在全球范围内推广ACEO 技术。ACEO 项目负责人Bernd Pachaly先生强调说:“安娜堡打印实验室在此是第一个里程碑。北美洲的3D打印市场规模最大,也最活跃,新的打印实验室建成后,我们将有能力更好地向本土业务伙伴展示液体硅橡胶3D打印技术广阔的应用可能性。” 德国博格豪森ACEO 中心园区将继续负责生产和发送有机硅打印部件,美国安娜堡实验室的工作重点则是为客户提供项目咨询。Pachaly先生介绍说:“实验室的工作重点,从一开始便是面向医疗技术、医疗保健、运输、航空航天、电子工业等重要工业领域进行有机硅基产品研发。新的打印实验室将进一步加强我们在美国的技术实力,为我们在全球范围内创建有机硅弹性体3D打印服务网络奠定基础。” 瓦克有机硅美国总经理Ian Moore先生表示,有了新实验室后,瓦克能够更好地贴近客户,满足地区发展的需求。他说,“这完全符合集团的发展战略。很快,我们的有机硅研发中心将开始面向所在地区市场,开发未来型先进工业解决方案,而我们由科研人员、有机硅及3D技术专家组成的团队,将为客户提供大力支持和全面的技术服务。 (本文转自瓦克集团)

2019-04-30 08:03:05

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看初创企业如何通过3D打印进入到航空航天工业!

对于初创企业而言,航空航天业一直是一个难以进入的市场,挑战并非仅仅来自知识产权,除了需要与现有的航空航天业供应商巨头竞争,初创企业还面对多方面的挑战与压力。 初创企业面临的一大挑战来自于如何制造出航空航天业需要的复杂的部件,这些部件是按照严格的标准制造的,并且是以小批量制造的。但是,与任何行业一样,新技术的引入有可能打破原来的生态平衡。目前,航空航天工业中的增材制造技术就在打破原有的平衡。而美国Castheon就是这样一家随着增材制造技术进入到航空航天供应体系的企业。 Castheon主要应用的是粉末床金属熔融3D打印技术,Castheon在不断的应用中积累了自己的看法,他们认为激光增材制造是一种微铸造形式,尽管它基于焊接原理运行。关键的区别在于,在焊接过程中,瞬态热源会迅速熔化并固化材料。在铸造过程中,它是平衡或准平衡过程(缓慢过程),其中成核,不同的合金成分在晶粒生长阶段分配决定了微观结构和缺陷形成。在焊接或增材制造中,外延生长(没有成核)和随后的晶粒生长在熔融固化过程中占主导地位。增材制造提供了一种微观层面上控制材料结构的方法,这为新材料的性能,新合金的制造奠定了基础。  Castheon基于金属3D打印提供制造服务,最初的客户来源于航空航天,逐渐扩展到每个行业,作为金属增材制造的早期采用者,Castheon拥有多年的经验来不断改进他们的生产工艺。  现在Castheon已经增加了三台GE旗下的M2机器的产能以满足客户需求。然而,真正的竞争力来自于将潜在的问题转化为技术优势。Castheon将问题描述为金属增材制造的科学与技术之间的差距,通过科学的方法来弥补技术之间的差距,并为最佳实践提供科学依据。很多进入到金属3D打印的初创企业都容易陷入的误区是以为购买了设备就可以逐渐赢得市场,这是远远不够的,购买合适的机器只是完成了迎接挑战的一半。 如今,Castheon还获得了GE Capital的投资,从对增材制造所创造的新合金新材料的潜能有所发现,到从航空航天扩展到各个行业,再到牵手GE,Castheon展示了创业型企业如何进入到高技术壁垒的金属3D打印领域的发展之路。 (本文转自51shape)

2019-04-29 09:06:06

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全球最大军火商洛马空间系统加大投入3D打印

洛克希德·马丁公司,全称洛克希德·马丁空间系统公司(英语:Lockheed Martin Space Systems Company,简称LMT),前身是洛克西德公司(Lockheed Corporation),创建于1912年,是一家美国航空航天制造商。公司在1995年与马丁·玛丽埃塔公司合并,并更名为洛克希德·马丁公司。2016年12月,瑞典斯德哥尔摩国际和平研究所(SIPRI)发布了2015年度全球军工百强企业排行榜,洛克希德·马丁公司仍然保持世界第一武器生产商的地位。2018年7月19日,《财富》世界500强排行榜发布,洛克希德-马丁位列200位。 洛克希德.马丁是全球最大的武器军工企业,鼎鼎大名的“臭鼬工厂”(SkunkWorks)素以研制隐形飞机和侦察机而闻名,其中包括大名鼎鼎的F-117隐形战斗机,以及美军绝密航空研制计划,如U-2、SR-71等。除了战斗机之外,洛克希德.马丁其研发生产的产品还涉及军用运输机、侦察机、火箭与导弹、卫星、民航用客机等。 近日,洛克希德马丁公司与美国铝业分拆出来的3D打印公司Arconic宣布,双方已签订为期两年的联合研发协议。两家公司将研发定制版轻量化材料系统及先进制造工艺(如:3D金属打印)。 该协议将有助于维持双方的长期合作关系。双方当前在研发过程建模(process modelling)、仿真模拟工具和轻量化防腐蚀合金材料(corrosion resistant alloys)。 奥科宁克还希望洛克希德马丁公司提供各类创新型多材料产品及3D打印金属零件。洛克希德马丁公司在新近发布的《2017年企业可持续发展报告(2017Corporate Sustainability Report)》详细提及了其制造技术(如:工业3D打印),提升了资源效能、减少了所用了材料,还有助于降低温室气体排放。 2017年,洛克希德马丁公司在提升制造能效方面也取得较大进展,包括:完成了三款产品的生命周期评估(life-cycle assessments)、减少资源消耗,将总拥有成本降低了5.74亿美元,减少对人体及环境的不利影响。 无论在航空航天还是军工企业,对高端材料有着最紧迫的需求,轻量化只是其中一个需求方向,同时还要足够的力学特性甚至耐高温性能,而优化的设计结合高性能的材料,再利用3D打印技术在最佳的工艺流程下,就有可能实现最终优化目标。 (本文转自中关村在线)

2019-04-29 08:08:07

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AFRL成功3D打印出耐300°C高温复合塑料材料

美国空军研究实验室(AFRL)材料与制造部门的一个小组与NASA格伦研究中心和路易斯维尔大学合作开发高温3D打印复合聚合物材料,成功地3D打印出耐300°C高温的增强聚合物复合材料部件。测试所用的材料是含有碳纤维线材的高温热固性树脂,具有高强度、耐久性和轻量级等特点。 研究人员表示,这是复合材料增材制造领域的一个非常有影响力的突破。这些3D打印部件可承受高于300摄氏度的温度,可用于涡轮发动机更换部件或发动机排气周围的高温区域。 碳纤维增强聚合物的强度与某些金属的强度相似,且重量较金属材料轻。对于空军而言,轻型替代品是非常吸引人。复合材料可以打造出更轻的飞机,有助于增加飞机航程,优化燃料消耗并最终削减成本。 据研究人员介绍,激光烧结工艺中使用中聚合物粉末遇到了许多挑战。如使用非增强的聚合物粉末,打印出来的部件在后处理测试中会很容易融化掉。但在聚合物中添加碳纤维填料时,结果会有明显改善。这种技术能够3D打印高温聚合物复合材料部件,甚至可能制造出有史以来“最高温度”聚合物复合材料部件。 研究人员表示高温材料的加工非常困难且费用昂贵。事实上,高温3D打印材料对空军有很大的用处,不仅具有成本效益且耐用,更为重要的是其重量轻。但由于这类材料通常用于军事特定应用,因此供应商并不多。这类材料将有望成为整个行业“革命性”的突破。 (本文转自中国粉末冶金商务网)

2019-04-28 09:11:08

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麻省理工研发可编程减震材料可以保护机器人和无人机

减震材料在各种应用中都有用途,从运动设备到无人机再到我们日常生活中的鞋。运用弹性、软质材料,制造商可以给予保护对象动力缓冲使其不受损坏。当前大多数的减震材料是橡胶类的,通过注射成型制造出来。这些减震材料的属性和阻尼水平通常是固定的,如果要根据特定的应用场景来自定义的话,通常成本会十分昂贵。 麻省理工学院的计算机科学和人工智能实验室的研究人员(CSAIL)已经开发了3D打印软质材料,可以精确控制冲击力吸收程度。这种3D打印减震材料可以提高无人机、手机、鞋和更多需要减震的产品的耐久性,最重要的是其阻尼水平是可以预设的,使得减震材料实现灵活的可编程性。 麻省理工的研究人员将这种工艺称为“可编程的粘弹性材料”(PVM)技术,可以应用于不同的对象和场景中。在一个特定的项目中,他们通过一个不寻常的立方形机器人的移动和跳跃来展示了PVM的奇特之处。该方块机器人由一个刚性躯体、两个马达、一个微控制器、电池和惯性测量单元传感器组成。此外,研究人员还使用了四层环形金属带来作为推动该方块机器人运动的弹簧。而3D打印的减震材料有效的保护了这些核心元器件在运动中不受损害。 3D打印过程是通过使用一个标准的3D打印机,研究人员在打印过程中结合固体、液体以及Stratasys公司的TangoBlack +橡胶材料打印出来,通过喷墨技术来逐层沉积不同材料的滴液,然后用 紫外光来固化这些材料。 通过调整液体的比例,研究人员可以精确的设计材料需要表现出来的弹性程度。通过将多种材料结合起来实现单个材料无法实现的属性,这项研究大大扩展了3D打印可能的应用范围,尤其是一次打印就可以将减震材料制作出来。该试验的成功使得研究者相信,该技术可用于提高无人机等需要减震的设备和产品的使用寿命。 下一步,这种可编程的减震材料将扩展到更多的用途,包括减震的跑步鞋、安全帽,以及通过减轻机器人身上电机的震动,使得摄像机和传感器的工作更加精确和灵敏。 (本文转自3D科学谷)

2019-04-28 09:02:04

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3D打印ABS材料用于大尺寸熔模铸造

总部位于美国的Alliant Casting是一家历史悠久的铸造企业,最近这家公司挑战了通过FDM技术打印ABS材料用于大尺寸熔模铸造的项目。这为ABS这种经济又普遍的工程塑料通过3D打印进入到工业级大型零件的试制应用打开了想象空间。 成立于1885年的Alliant铸造企业长期为客户提供优良的铸件,这得益于Alliant Casting 对铸造技术的不断革新。最近,这家百年铸造厂将3D打印技术引入到了铸造工艺流程中,让铸造的成本得到显著下降,铸造周期显著缩短。 为了解决大型零件的熔模铸造需求,Alliant使用的3D打印机是Tian 3D Robotics 公司的Altas 2.0 FDM 3D打印机,这台3D打印机的主要任务是进行熔模的3D打印。Altas 2.0 3D打印机的构建空间为915 x 915 x 1220mm。 在购买Altas 2.0 3D打印机之前,Titan 3D 公司为 Alliant 铸造厂3D打印了一个ABS 熔模,用时12个小时。3D打印的ABS 熔模在交付给铸造厂之后将作为失蜡铸造工艺中的熔模母模,铸造厂将为母模覆耐火材料,并在烧掉熔模之后获得型壳,最终通过砂模进行金属零部件的铸造。从制模到完成金属件的铸造总计花费的时间为2个工作日,而通过传统工艺进行失蜡铸造,首先需要通过模具来制造熔模,仅是熔模的制造就是一个繁琐的过程。 当然,我们知道ABS热膨胀率在100摄氏度时为0.35%,此后保持稳定,在125度时开始液化。如何保证熔模铸造过程中容易出现的涨壳问题,这也需要在3D打印建模的过程中针对材料的特点考虑进去。通过3D打印技术,Alliant能够在24小时之内完成以往需要花费2周时间才能完成的铸造工作,铸造成本由35,00美元下降至1300美元。 除了材料的热膨胀,熔模在大型零部件的铸造应用中容易产生热裂缺陷,Alliant 铸造厂在将大尺寸熔模用于铸造的时候也面临着同样的挑战,而凭借多年积累的know how,Alliant成功克服了这一问题。所以说驾驭3D打印技术的应用,不仅仅是3D打印技术本身,这项技术还需要跟应用领域的经验深度结合才能绽放出其商业价值。 除此之外,Alliant逐渐开发了FDM 3D打印技术在铸造领域的更多应用,例如将具有良好力学性能和耐热性的ABS 3D打印部件应用于大型零部件的压铸模铸造工艺中,将3D打印的PLA 部件用于消失模铸造工艺中,以及用在小型零部件的自硬法造型工艺中。 (本文转自3D科学谷)

2019-04-28 08:07:08

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德国研究机构首次成功在零重力下3D打印金属工具

近日,德国研究机构BAM(联邦材料研究与测试部)第一次成功地在零重力条件下3D打印金属工具。该技术目前已通过两次飞行测试,这些活动是与克劳斯塔尔理工大学和德国航空航天中心(DLR)(位于布伦瑞克的复合结构和自适应系统研究所)合作开展的。 BAM陶瓷加工和生物材料部门的项目经理兼主管JensGünster表示:“我们在3月份的最新抛物线飞行活动中,首次采用全新技术在零重力下打印扳手。”在太空中使用3D打印技术对于保持太空旅行成本下降特别有用,因为航天器携带的任何备用设备都意味着额外的重量和更多的燃料。 3D打印技术已经在国际空间站上使用,以创造许多不同的功能组件,但宇航员尚未能够用金属进行3D打印。到目前为止,太空3D打印一直局限于使用热塑性塑料熔融挤出的FDM 3D打印机。由于使用金属粉末的原材料,在零重力下实现金属3D打印更具挑战性。 由于金属的增材制造工艺使用由激光选择性地熔化或熔化的粉末床,所以需要一种方法来稳定这种在零重力条件下的粉末床。不仅没有重力使得难以将粉末床的颗粒保持在一起,金属粉末也可能是易燃的或爆炸的。BAM研究小组开发的方法利用了保护气体,在这种情况下使用是氮气,使用专用泵通过粉末层。该氮气足以稳定粉末床。 (本文转自3D打印网)

2019-04-26 09:05:04

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连续复合材料的3D打印技术问世,组装将成为过去时?

除了医疗、航空航天以及个性化生产领域,当前3D打印能够显著影响的一个领域要数PCB和电子行业了,包括气溶胶喷射技术的Optomec, 麻省理工的MultiFab,以及来自以色列的Nano Dimension都在各自的领域获得了投资机构的青睐。 近日,来自美国爱达荷州的CC3D称其技术的突破点是可以连续打印复合材料,并且可以快速地3D打印将各种纤维、金属和塑料打印在一起,形成一个完整的、功能性电子部件。CC3D认为他们的技术在IoT物联网时代将大有可为,并声称他们的打印速度快到无人能与之较量,功能集成3D打印将改变需要组装的历史。 到目前为止,CC3D已经打印了碳纤维、芳纶、玻璃纤维、纤维光学、连续铜线材料。他们的3D打印可配置多达16种不同材料的挤出机。伴随着材料的铺叠是光固化的过程将不同的材料“集合”在一起。CC3D已经达到了每分钟90英寸的打印速度,最重要的是CC3D将创建造型的自由度和打印功能组件整合在一起来,完成产品打印的过程中完成电路的“铺设”。 CC3D的首席执行官Jeff Beebout透露,他们目前正在寻求商业化。CC3D已经通过的原型设计和概念证明阶段,现在已经准备好进入到市场开发阶段了。 CC3D的第一个专利是在2012年申请的,专利是针对于将紫外线快速固化的树脂的打印技术用于连续性纤维的制造中。随后他们获得了McAllister Technical Services的投资,该笔投资将CC3D的研发实力提升到另外一个台阶。早在几年前CC3D就可以打印各种功能材料,包括铜线和光纤。 CC3D最初的打印工作是通过一个单一的喷嘴来完成的,他们迅速改善制造的过程,通过8通道和16通道喷嘴来完成打印,利用不同的材料组合,包括新的铜线和光纤组合。可以说,CC3D的竞争力来自于打印过程本身。 关于此项技术的商业化,CC3D正在考虑IoT智能物联网设备的应用领域,通过CC3D的技术完成导电材料和绝缘的打印。在工业制造领域,CC3D认为在航空航天和汽车行业都存在着潜在的应用空间。从创建大型功能部件到一个飞机翼甚至是摩天大楼的物联网布局,CC3D认为他们的解决方案都有用武之地,并且他们的方案将是更有效、更快、更安全的。 (本文转自3D科学谷)

2019-04-26 09:01:01

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