添加剂制造的演变
添加剂制造的起源可以一直追溯到1980年代后期188appcob 在美国开始出现,开发了一种称为立体光刻的过程,从而可以在彼此顶部建立薄的光聚合物液体层,并使用由CAD控制(计算机辅助设计)控制的固态UV晶体激光器固化。与传统的原型制作方法相比,这种快速原型制作形式可用于快速的产品开发和测试,成本相对较低。
在1990年代,建立了大量的研发和增材制造(ALM)方法,例如激光烧结和材料沉积挤出。这两种技术都依赖于加热聚合物材料的过程在熔点以下,然后将层分层和融合在一起。
进一步的研究导致了新的添加剂材料,例如热固性,热塑性和弹性体聚合物。随着技术的应用越来越广泛,各个部门开始看到ALM的制造益处,而超越了快速原型,这导致了21世纪初的繁荣。
在2000年中期,在ALM内引入了金属材料,这是在2000年中期开发的主要进步。开发了早期立体造影技术的激光熔点等过程。发电的进步看到了使用高功率电子束产生的完全致密的金属几何形状。
在过去的五年中,随着技术变得更加易于访问和负担得起,制造商比以往任何时候都开始将添加剂制造整合到其运营中。
添加剂制造的现代应用是什么?
目前估计从添加剂制造中衍生的产品和服务的价值估计约为45亿英镑,预计在未来两年内的规模将翻倍。
生产少量批量或高度定制产品的制造业一直是增材制造的最大采用者。传统的制造方法仍然导致在标准化,高批量产生的领域,因为3D打印在批量生产中的成本效益降低。
目前,制造业中3D打印的最普遍用途是:功能零件(29%),拟合和完成组件(10%)制造模具和工具(10%),视觉证明的概念证明(10%)。毫不奇怪,最大的采用者是在需要少量,定制或定制设计的部门中,例如:
医疗部门
通过对假肢和人类组织再生进行密集的研究和发展,增材制造具有巨大的增长潜力。目前,全球所有助听器中有98%是使用3-D打印机生产的。对高度定制的产品的要求非常符合增材制造技术。
航空航天部门
航空航天部门是最早采用增材制造的人之一,现在能够生产许多组件,比以前更便宜。一个例子是GE Leap发动机的燃油喷嘴,由于3D打印技术,现在可以比以前轻25%生产。用于为空中客车A380供电的Rolls-Royce Trent XWB-97发动机还具有有史以来最大的Aero组件3D打印。前牙外壳的尺寸为1.5m,并包含48个气压形状的叶片组件。
工具
制造业中生长最快的3D打印应用程序之一是工具制造。降低成本,交货时间和工具功能使其成为传统减法制造技术的有吸引力替代品。
传统上,用于冷却成型的金属模具工具将以直线钻入工具中的冷却通道。金属添加剂制造可以设计用于轮廓模具,改善冷却性能并延长模具的寿命,同时还减少材料浪费。
添加剂生产会增长多少?
估计值各不相同,很大程度上取决于新部门随着新应用程序的发展采用该技术的速率。
根据Statista的一份报告,该行业预计到2018年的价值将达到93亿英镑,到2020年,该行业的价值将超过150亿英镑。如果到目前为止的增长要持续下去,这看起来很可能,具有添加剂的价值制造业从2010年的9.7亿英镑增加到2016年的52.5亿英镑。
在增材制造中,我们可以期待什么发展?
3D传真
3D扫描和3D打印技术都已经存在一段时间了,现在可以将它们合并以生成3D传真。对象由发件人扫描,并将数据上传到云。然后,接收器下载此数据,并使用3D打印机创建原件的精确副本。
4D打印
本质上,“ 4D”打印与3D打印完全相同,关键区别是使用的“智能”材料。可以设计反应性材料,以响应某些刺激(例如热,电力,轻或水)而改变大小和形状。
这种印刷材料能够对其环境做出反应的能力,而无需人工互动,电池,处理器,传感器和电动机为广泛的应用打开了大门。当前的用途仅限于自组装,例如家具等产品,这些产品一旦解开,可以假定预定义的形状。但是,进一步的研发可能导致在建筑,软机器人技术甚至医疗领域等领域的广泛应用。