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3D打印金属存在的技术难点分析

2013-08-30 00:02
老猫
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  ——在Engineering.com的一次访谈中, Sigma Labs公司的Mark Cola对3D打印金属零件的难点作了相关评论。Mark Cola: 我们相信,我们的基本制造质量控制解决方案技术,“IPQA”,将重新定义传统制造质量控制实践,主要通过实时生产过程中嵌入质量保证协议,减少了后制造质量控制流程的需求和成本。IPQA在新兴市场最有前途的应用是增材制造的监测和控制,也称为3D打印。特别是对航空航天、汽车、国防、生物医学和一般工业应用领域的金属零件3D打印。

  Sigma Labs开发了一套称为PrintRite3D的应用程序来瞄准这个迅速发展的新兴市场。正如我们此前宣布的,2013年4月,我们开始了一个与通用航空合作的联合技术开发协议,旨在推进和实施金属喷气发动机组件的增材制造的生产检验技术。除了PrintRite3D,我们正在开发其他相关技术来解决3D打印金属市场的其他紧急需求。

  尽管3D打印是一个迅速扩大的新兴市场,但特别是金属的3D打印存在明显的壁垒,阻碍其快速增长。首先,3D打印金属的质量仍然变化很大,一天与一天,机器与机器,部件与部件都存在不同。因此,保证3D打印金属零件质量的方法是必要的。其次,部件成型需要加热融化金属粉末,但高温引起的热变形会导致3D打印金属部件的几何形貌偏离预期的设计。因此,一种测量和确保几何3D打印金属零件的方法是必要的。再次,当前3D打印速度太缓慢,在更高速度或更高生产力的金属打印解决方案开发前,用于如汽车工业的3D打印可能并不是最具成本效率的。PrintRite3D目标在于在不久的将来,通过实时验证零件几何和零件质量,为3D打印金属零件的质量和几何提供一个进程内的、实时的无损检验(NDI)。这有助于减少昂贵的后处理检查的需求。我们正在与合作伙伴探索开发解决上述三个障碍的技术。

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  通用动力公司计划将3D打印技术实现大规模工业化

  GE公司在去年进行了重大技术投资,收购了Morris技术公司以及3D打印服务快速质量制造公司。现在GE可以对3D打印进行大规模的工业试验。除了航空上的兴趣外,GE还在使用3D打印来设计新的超声探针。

  GE航空将与斯奈克玛合作,利用增材制造技术生产LEAP发动机的喷嘴。公司准备最晚2016年启动全速生产,每台LEAP发动机需要10~20个喷嘴,GE每年将需要制造约25000个。这种生产规模超出了目前增材制造的产能。其他企业将会关注GE在3D打印规模化上面的进展。GE将使用激光烧结技术制造喷嘴。

  GE激光技术带头人Hongqiang Chen表示:“随着制造变得更先进,制造中的激光技术将从专门的应用变为制造工人通用的工具。新的制造雇员将像‘杰迪武士’一样挥舞激光,将金属和彩瓷材料切割、焊接和雕刻成零件。”

  除了航空部门,其他GE部门也在研究3D打印如何改进产品设计和生产。GE一直在用3D打印做实验,制造超声探针,并且寻找在风轮机中使用该技术的方法,以及设计新的燃气轮机零件。

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