中国首个3D打印创新中心成立:产业出路在哪?(3)
二类是粉末堆积技术(简称3DP)。3DP技术由美国麻省理工大学于1993 年开发成功,原料使用粉末材料,如陶瓷粉末、金属粉末、塑料粉末等。它先铺一层粉末,然后使用喷嘴将粘合剂喷在需要成型的区域,让材料粉末粘接,形成零件截面,再不断重复铺粉、喷涂、粘接的过程,层层叠加,最终打印出三维成品。
三类是树脂光固化技术(简称SLA)。SLA是最早出现、技术最成熟和应用最广泛的快速成型技术。它主要使用光敏树脂为材料,在树脂液槽中盛满液态光敏树脂,通过紫外光或者其他光源照射快速凝固成型,然后逐层固化,最终打印出三维成品。它更多用于概念模型的原型制作,或装配检验和工艺规划,适合于制作中小形工件。
四类是粉末激光烧结技术(简称SLS)。它是一种由离散点一层层堆积成三维实体的工艺方法。美国德克萨斯大学于1992年开发出商业成型机。SLS利用粉末材料在激光照射下烧结的原理,由计算机控制层层堆结成型。其具体做法是,首先铺一层粉末材料,将材料预热到接近熔化点,再使用激光在该层截面上扫描,使粉末温度升至熔化点,然后烧结形成粘接,接着不断重复铺粉、烧结的过程,最终打印出三维成品。它适合于产品设计的可视化表现和制作功能测试零件。
五类是薄片材料叠加技术(简称LOM)。它的工作原理是,在计算机控制下,供料机构将涂有热溶胶的薄材一段段地送至工作台的上方,切割系统按照计算机提取的横截面轮廓用激光束或其他切割头将工作台上的打印材料割出轮廓线,然后由热压机构将一层层打印材料压紧并粘合在一起,最后形成由许多小废料块包围的三维原型零件,再剔除多余的废料小块即可。它适合制作大中小型原型件。
当然,这五大类3D打印技术各有特点,用户可根据自身需要而定。
发展瓶颈
目前,3D打印技术已经得到了一定的应用,如在文化创意领域、生物医疗领域、工业领域等。从现实的市场发展来看,主要有三类应用:一是制造原型件验证设计,二是打印蜡模、砂型间接参与铸造,三是生产功能件直接使用。而民用市场还是以简单架构的FDM为主。
中国3D打印技术产业联盟秘书长罗军认为,现在3D打印技术初步可分类为桌面级和工业级,其中桌面级面向大众,主要用于工业设计,而工业级又分为原型制造和大型金属结构件。但无论是桌面级还是工业级,3D打印在实际应用中都面临诸多发展瓶颈或挑战:
其一,应用材料缺乏是3D打印商业化发展的最大制约因素。连宁说:“目前3D打印的材料非常欠缺,这是3D打印发展遭遇的重要瓶颈。”虽然高端工业印刷可以实现塑料、某些金属或者陶瓷打印,但目前无法实现打印的材料都是比较昂贵和稀缺的。同时,现在的3D打印机器也无法达到成熟的水平,无法支持各种各样的材料。3D打印的应用材料作为基础产业,没有人愿意花力气搞,而做3D打印设备的公司又不制造这些材料,因此双头落空。
(责任编辑:admin)