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噴墨砂型3D打印技術(鑄造業人士要注意)

瀏覽次數: 日期:2019/7/15 15:00:32

    近日,有一個噴墨領域的3D打印技術人員inker,向南極熊投了一篇稿件,深刻地揭示了利用噴墨來實現砂型3D打印技術的要點。值得一讀。

    中國鑄造一直面臨大而不強的現狀,關鍵高精密鑄件主要依靠進口。加快砂型3D打印技術的推廣與應用有利于推進中國由鑄造大國向鑄造強國邁進!

    為加速中國砂型3D打印技術研發,科技部2016、2017、2018年年度增材制造重點專項分別批準了“大尺寸鑄造砂型高效增材制造裝備與工藝研究”、“高效寬幅微滴噴射陣列打印頭的研發”、“砂型3D打印支撐的智能鑄造產業化應用示范”三個項目,從核心器件--噴頭、核心裝備與應用示范三個方面進行布局來支持中國砂型3D打印技術發展,推進鑄造業轉型升級。

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    砂型3D打印在鑄造工業的運用對傳統制造業而言,影響巨大。這一優質高效的模式在國內的發展卻是緩慢的,究其原因,是由于砂型3D打印設備的核心技術一直由國外企業壟斷,導致打印設備價格高昂,隨之而來的是3D打印居高不下的成本。

    為了打破國內砂型3D打印設備的成本桎梏,廣州愛司凱公司,攻克了工業噴頭技術難題,研發出中國首臺采用自主噴頭的砂型3D打印機——愛司凱風暴S800,成功打破了國外壟斷。

   

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    噴墨3D打印的分類:

    噴墨砂型3D打印機一般采用的噴頭為常規的壓電噴頭或者熱發泡噴頭(2D噴繪機噴頭)或特殊改造過的噴墨打印頭,屬于采用噴墨打印頭進行3D打印的技術之一?,F階段采用噴墨打印頭進行3D打印的技術分為兩大類:

    噴墨直接成型技術與粉末粘接成型技術

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    噴墨砂型3D打印技術的由來:

   

    噴墨砂型3D打印技術采用的是3DP技術,該技術是由美國麻省理工大學的伊曼紐爾教授等人發明,1989年提交專利申請,1993年被授權專利。1995年,Zorporation公司獲得麻省理工大學的許可,利用該技術生產3D打印機,后來Zorporation公司又被3DSystems公司收購。原Zorporation公司成員后來又做了液態金屬3D打印機XJET。據悉Zorporation公司成員部分來自于惠普公司,而惠普公司近年也開始大力布局粉末粘接3D打印技術。

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    3DP技術工作原理

   

    噴墨砂型3D打印技術的優勢:

    由于采用3DP技術,噴墨砂型3D打印機制作砂型的速度大約為激光燒結覆膜砂速度的10倍,大大提高了砂型3D打印的生產效率,并能夠進行中小批量生產。

   

    在航空航天、汽車業、國防軍工核電等行業,該技術適合樣件的研發制造以及中小批量鑄件的生產,省去了漫長的開模時間與高昂的開模費用。同時該技術無視鑄件形狀,使得設計人員可以完全按照*的方案設計鑄件,不再受限于機械加工要求。

   

    噴墨砂型3D打印的難點:

    目前從事噴墨3D砂型打印技術研發的企業越來越多,每年都會涌現出幾家新企業。目前國內該技術還處于起步階段,從事該技術的3D打印企業主要面臨以下問題:

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    ①3D打印技術研發人員對噴墨技術不夠了解,噴墨打印技術研發人員對3D打印技術不了解;

    ②膠黏劑研發人員對墨水不夠了解,墨水研發人員對膠黏劑不夠了解;

    ③噴頭技術依賴國外進口,價格昂貴,不能獲得*的驅動參數與及時的技術支持,企業開發周期漫長試錯成本高昂;

    ④材料研發跟不上,找不到與噴頭匹配性很好的材料,導致噴頭經常堵塞;

    ⑤鑄造行業后處理工藝復雜,砂型運輸包裝困難。

   

    結束語:

    噴墨砂型3D打印涉及多個學科,需要跨專業人才。此技術的重點在噴墨打印頭,只有從原理上了解噴墨打印頭,才能用好噴墨打印頭。希望開設傳統噴墨打印類專業的學校能積極拓展噴墨3D打印技術,解決噴墨3D打印技術人才短缺問題。

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