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    3D打印機 在工業制成上的主要應用

    作者: 發布時間:2018-06-26 17:20:04

        在工業制成上,3D打印機的主要應用在兩個,一,某些結構復雜化的零件或者制成品,主要是對于精度要求和工藝細節要求很高的制成品,包括小型零件和大型構件。也就是說,大部分3D打印技術可以突破結構幾何約束。并且因此,在某些結構的大型構件的加工上,不僅工藝難度相對于傳統下降,而且成本還降低。比如所謂的Laser Additive Manufacturing,傳統上,在F-22的機身隔框就是由鈦合金鍛件加工而成 而LAM由于采用疊加技術,它節約了90%十分昂貴的原材料,加之不需要制造專用的模具,原本相當于材料成本1~2倍的加工費用現在只需要原來的10%。


          加工1噸重量的鈦合金復雜結構件,粗略估計,傳統工藝的成本大約是2500萬元,而LAM的成本僅比傳統工藝要降低很多。 包括我朝也有這樣的例子,王華明團隊的在“大飛機計劃中”,大型客機C919機頭工程樣機的鈦合金主風擋整體窗框,就是用3D打印技術生產的,只花了55天,零件本錢不敷20萬美元。二,就是某些行業的應急制品或者快速制成品。最簡單的是軍用上,給予機械維修團隊,就地加工一些制成品來保證緊急狀況下的機械平臺維護,在大部分情況下,陸戰坦克,裝甲車在受到損害后,超過一定比例,就因為成本原因,直接廢棄掉了。3D打印可以解決這些問題,當然給予行軍途中,在后勤緊張的時候,快速制成一些用品更不用說了。。舉些例子,比如醫用領域最著名的就是通過3D打印,打印高精度的模型,來輔助治療。比如,


        Solidoodle2 可以用來打印病人的體內器官或者組織模型,輔助制定精確的手術方案。而無需與生物組織相容的外部肢體,醫用3D打印可以進行深度定制。


        體外醫療器械包括醫療模型、醫療器械——如假肢、助聽器、齒科手術模板等。根據美國組織AmputeeCoalition的統計,目前美國正有約200萬人使用3D打印假肢。 而更高端一點,比如還完全不成熟的細胞打印,

        Organovo公司宣稱用3D打印機完整打印一個有正常生命機能的肝臟,為肝臟移植患者提供幫助。公司先通過獨特的細胞3D打印技術,在細胞培養基座中打印出肝臟所需的細胞組織,然后再在培養皿中進行培養,并生成正常形狀和機能的肝臟,然后便可以移植到人體中,進行身體解毒和排毒等正常代謝功能。不過,該肝臟的生命周期只有40天左右。 而航天上的應用,主要集中在NASA的項目上,NASA主要在冷卻、包裝和屏蔽電子的物體上使用3D打印技術。

         例如,航天器的電池盒是使用熱塑性聚醚(PKK )3D打印的。Goddard中心與EOS北美公司合作,直接金屬激光燒結(DMLS)技術開發了因瓦合金(Invar)結構。Langley研究中心的電子束手繪(Electron Beam Freeform),或EBF3。它使用電子束槍,通過雙金屬絲進料和計算機控制遠程制造金屬結構,制造零部件或工具只需幾小時。

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