由EPSRC(Engineering and Physical Sciences Research Council)资助的研究的目的是扩大人们与数字技术互动的范围。
与麻省理工学院媒体实验室合作开发的ProtoSpray工艺为制造商、业余爱好者和研究人员提供了开发不同(任意)形状的交互式物体的潜力。
如何促进金属3D打印材料的产业发展?
金属3D打印材料行业的发展,需要解决的问题包括:
适合3D打印材料的牌号还较少、微结构—性能的本构关系的认知、成分-组织-性能协同优化及数据积累、热处理强化机理等;
原材料自主可控发展、工艺过程及质量一致性控制、工程化生产中合格率、生产效率、批次稳定性和可靠性,行业标准制(质量控制、验收、考核标准和规范等)。
与普通材料不同的是,3D打印材料需要应用特有的技术进行制备,来满足3D打印产品及3D打印设备对材料的特殊要求。根据所使用的3D打印技术的不同、制造的零件用途不同,所需要的材料也不相同。
金属3D打印材料主要是金属粉末,主要材质包括钴基合金、不锈钢、工具钢、模具钢、镍基合金、钛及钛合金,以及各系铝合金等。
据有关数据分析报告显示,未来市场3D复合打印材料的规模将不断增加,金属材料的应用也会逐年上升,预计2022年复合材料有望达到1.11亿美元,3D打印金属材料的市场规模达到8亿美元,金属材料的研发生产将有更广阔的市场空间。
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选择性激光烧结 (SLS) 技术 建模封装容量(宽 x 深 x 高):15 x 13 x 18 英寸(381 x 330 x 460 毫米) 生产级尼龙 11、尼龙 12 及增强材料 流线型的生产控制,包括 3D Sprint™ 集成增材制造软件、自动粉末处理和可选 3D Connect 功能 自动 3D 部件嵌套挡板/外壳/外罩 夹具和固定装置 轻量化生产部件 旋钮、手柄和其他仪表板/内部部件 带有卡扣连接和活动铰链的零件 机械部件 复杂管道件 中小规模运营和定制制造 阻燃生产部件 医疗器械耐冲击耐高温零件挡板/外壳/外罩。。
应用端太缺3D打印材料
我对材料这块的了解主要是从市场,因为我自己是应用端,比如我想做高速钢零部件的打印,但是找不到能打印的材料,不知道在座的各位有没有能打印的高速钢?有没有这个系列?从应用端的角度来看,金属材料目前能打印的品种还是非常缺,目前能打印的还是很少。刚才讲成本问题,成本现在也是一个问题,但是我觉得成本是个事,以后肯定不是事,我们可以想计算机的发展情况,十年前一台计算机六千块钱我们觉得很贵,到现在计算机还是六千块钱,很多新的事物发展都遵循这个规律,所以成本需要一定时间沉淀。但是应用端比如现在对材料需求,据我在市场上看到的远远达不到空缺,很多地方是买不到材料的。这是我从应用端感受的。
通用电气公司则使用3D打印技术改进了其喷气引擎的效率。
受艺术家在墙上涂鸦的启发,结合3D打印和可喷涂电子技术的新颖组合,这项名为ProtoSpray的技术允许在超出常规的矩形和2D形状的表面上创建显示。它通过3D打印导电细丝使用互连电极,为显示器供电。喷涂允许在不规则表面上创建薄显示器所需的精确、薄和内聚的应用。通过使用混合材料印刷,我们的技术能够创造各种形状,超越了迄今为止其他技术所能实现的。
可穿戴设备
任意形状的应用。图片来源:Oliver Hanton
ProtoSpray原理
与ProtoSpray分层相比,传统的EL分层(左)适用于没有基础电极掩蔽的对象(右)。在传统的EL显示器制造中,基础电极以墨水的形式施加到基板上。
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为了点亮,约200V的交流电在电极之间跨过电介质层,给发光层供电。
ProtoSpray是一种易于使用的制造工具
结合3D打印基板、预设计的互连电极、以及均匀分布的电致发光(EL)墨水层,这套方案可以提供用户需要的各种配置。施加电荷之后,成品会被部分点亮、并响应简单的触摸输入,比如打开办公室的房门、或者在博物馆中提供参观指引。
通过ProtoSpray混合印刷基板的工艺,可以在随后喷涂EL电池时支持哪些形状? 研究人员发现,在一维和二维范围内的一系列角度形状和曲线支持生产功能齐全的EL电池。
具有不同形状的EL单元。矩形单元以不同角度(90度,60度和30度),弯曲的半圆形棱柱和半球形表面进行打印/喷涂。四个EL单元在弯曲的形状上,具有规则递增的尺寸,以不同的程度成功点亮。
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