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成都产业转型3D打印 布局迈入实质阶段

导读: 将于4月出炉的首批重大产业技术路线图,勾勒出成都新的产业转型方向。在移动互联网、汽车等传统强势产业之外,2012年的“热词”3D打印产业也名列其中。

  OFweek激光网讯,将于4月出炉的首批重大产业技术路线图,勾勒出成都新的产业转型方向。在移动互联网、汽车等传统强势产业之外,2012年的“热词”3D打印产业也名列其中。

  这个看起来很“高科技”的行业,其实离成都并不遥远。在航空领域,成都已经开始用3D打印技术制造齿轮、飞机起落架以及发动机叶片等零部件;在民用领域,成都的一些医院也已将3D技术打印出的人造牙齿、骨骼用于临床。

  直接参与3D打印技术路线图制定的赛迪顾问股份有限公司,近日对成都3D打印技术的产业基础进行了一次摸底调研。该公司负责人王强称,发展3D打印技术,最关键的意义在于前瞻性战略布局,作为引领第三次工业革命的3D打印技术必将在未来发挥重要作用,成都必须提前介入,才能与世界前沿发展保持同步。“成都已经具备了一定的发展基础。”

  增材制造技术,俗称3D打印,是利用计算机设计数据采用材料逐层堆积的方法制造实体零件的技术,其始于20世纪80年代的快速成形技术。目前,已经发展出激光烧结技术、熔融沉积成形技术、立体光刻技术、电子束熔炼技术、超声波固结技术、喷墨沉积技术等多种类型。

  3D打印的技术主要包括SLA、FDM、SLS、LOM等工艺,目前三种主流技术为:

  1、立体光刻造型技术(SLA):先由软件把3D的数字模型,“切”成若干个平面,这就形成了很多个剖面,在工作的时候,有一个可以举升的平台,这个平台周围有一个液体槽,槽里面充满了可以紫外线照射固化的液体,紫外线激光会从底层做起,固化最底层的,然后平台下移,固化下一层,如此往复,直到最终成型。

  其优点是精度高,可以表现准确的表面和平滑的效果,精度可以达到每层厚度0.05毫米到0.15毫米。缺点则为可以使用的材料有限,并且不能多色成型。

  2、熔融沉积成型技术,同样是需要把3D的模型薄片化,但是成型的原理不一样。熔融沉积成型技术,就是把材料用高温熔化成液态,然后通过喷嘴挤压出一个个很小的球状颗粒,这些颗粒在喷出后立即固化,通过这些颗粒在立体空间的排列组合形成实物。

  这种技术成型精度更高、成型实物强度更高、可以彩色成型,但是成型后表面粗糙。

  3、选择性激光烧结(简称SLS)不同材料的粉末为原料

  SLS工艺又称为选择性激光烧结,由美国德克萨斯大学奥斯汀分校的C.R. Dechard于1989年研制成功。SLS工艺是利用粉末状材料成形的。将材料粉末铺洒在已成形零件的上表面,并刮平;用高强度的CO2激光器在刚铺的新层上扫描出零件截面;材料粉末在高强度的激光照射下被烧结在一起,得到零件的截面,并与下面已成形的部分粘接;当一层截面烧结完后,铺上新的一层材料粉末,选择地烧结下层截面。

  近景接触:几乎可以打出任何形状的东西

  3月28日,记者在四川大学制造科学与工程学院CAD研究所内,亲眼目睹了用3D打印机直接“打印”齿轮的全过程。

  在电脑上利用3D软件制作出齿轮的三维模型,将数据命令传输给3D打印机后,激光喷头即刻喷出一根根塑料细丝,形成一层层极薄的齿轮横切面,从齿轮的底部到顶部快速堆积成型,在300摄氏度的高温下粘合成了一个完整的齿轮,整个打印时间为2小时。

  与普通打印机不同,3D打印机内装有金属、塑料、砂等不同的“打印材料”,通过读取文件中的横截面信息,用指定的材料将这些截面逐层地打印出来,再将各层截面精确粘合,从而制造出实体。

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