金属3D打印数字化制造研究进展

数字化制造将传统的制造过程转化为数字模型,实现对整个制造流程的智能控制,进而快速生产出满足要求的产品。金属3D打印是一个具有多物理场强耦合作用、过程强时变扰动、内禀关系非线性以及多变量与多目标等特点的复杂物理过程,实现金属3D打印全流程的数字化控制,有望解决当前3D打印零件质量一致性和性能稳定性低的瓶颈问题,推动高质量3D打印技术的发展。本文首先分析了金属3D打印的技术特征和数字化制造的基本内涵,随后从3D打印过程数据在线监测、数字化仿真、物理与信息系统交互3个方面综述了金属3D打印数字化制造的研究进展,最后讨论了数字化制造在金属3D打印领域的未来研究重点,展望了发展前景。     

金属零件3D打印技术的应用研究

金属零件3D打印技术作为整个3D打印体系中最为前沿和最具潜力的技术,是目前先进制造技术的重要发展方向。随着科技发展对材料的不断需求,利用快速成形技术直接制造金属功能零件将会成为该技术的主要发展方向。3D打印技术正在快速改变着人们传统的生产方式和生活方式。以数字化、网络化、个性化、定制化为特点的3D打印制造技术被外界认为将推动第三次工业革命。激光工程化净成形技术（LENS）,激光选区熔化技术（SLM）及电子束选区熔化技术（EBSM）3种技术是金属零件3D打印技术的典型代表。对金属零件3D打印技术,包括基本的技术原理及其技术应用领域进行了介绍,最后对金属零件3D打印技术的发展进行了展望。     

3D打印机产业扶持力度加大极光尔沃助力高端智能再制造

正作为驱动第四次工业革命的重要力量,3D打印正被提升到国家战略层面,成为传统制造产业关注的焦点。据悉,为加快推动3D打印制造技术的研发和产业化,国家相关部门制定了推动3D打印发展的国家政策及具体推动措施。国家对3D打印的支持力度的加大,我国3D打印产业将迎来新一轮发展机遇。智能再制造政策激励3D打印产业发展2017年11月9日,工信部发布《高端智能再制造行动计划(2018-2020年)》,其中明确提到加快增材制造、特种材料、智能加工、无损检测等再制造关键共性技术创     

华中科大3D打印技术助力航空工业制造

正2017年1月6日下午,武汉天昱智能制造有限公司、华中科技大学与法国空中客车公司(Airbus)三方签署合作协议,正式宣布三方将在航空工业制造领域开展全新的合作。作为武汉天昱智能制造有限公司技术支撑的华中科技大学技术团队,经过十多年潜心攻关,独立研制出微铸锻同步复合设备,并创造性地将金属铸造和锻压技术合二为一,首创"铸锻铣一体"金属3D打印技术,制造出世界首批3D打印锻件。     

华中科技大学首创3D打印智能微铸锻技术

<正>2016年7月22日,华中科技大学透露,该校机械学院张海鸥教授主导研发的一项金属3D打印技术"智能微铸锻",在3D打印技术中加入了锻打技术,成功制造出首批3D打印锻件。专家们认为,该成果打破了3D打印行业存在的最大障碍,开启了人类实验室制造大型机械的历史,并将给全球机械制造业带来颠覆性创新。张海鸥团队独立研制的微铸锻同步复合设备创造性地将金属铸造、锻压技术合二为一,实现了微型边     

3D打印直接制造金属模具零件的研究进展

3D打印作为第三次工业革命最具标志性的技术之一,受到了广泛的关注与重视。模具零件的特定要求,也推动了3D打印技术在模具制造领域的应用。综述了采用3D打印技术直接制造金属模具的研究现状,提出了3D打印直接制造金属模具需要解决的主要问题。     

金属3D打印技术的研究

3D打印或增材制造是一种采用逐层材料堆积的方式直接从数字模型制造零件的新方法,被誉为"第三次工业革命"的核心技术。这种无模具的制造方法可以在短时间内生产出高精度、完全致密的金属零件。3D打印具有零件设计自由、零件复杂性、轻量化、零件整合和功能设计等特点,故金属3D打印在航空航天、石油天然气、海洋、汽车、模具制造和医疗领域中的应用受到特别的关注。首先简要介绍了金属3D打印技术的基本原理、特点及分类,然后重点介绍了几种金属3D打印技术——选择性激光烧结技术(SLS)、选择性激光熔化成形技术(SLM)、直接金属激光烧结技术(DMLS)、电子束熔化成形技术(EBM)和激光工程化净成形技术(LENS),包括技术的基本原理、优缺点及其具体应用领域。最后对金属3D打印技术的优势、目前面临的主要问题及未来发展趋势进行了总结与展望。     

国内外金属3D 打印材料现状与发展

介绍了金属3D打印技术基本概念及工艺优势;总结了国内外金属3D打印材料种类、应用及制造工艺,分析了金属3D打印材料目前存在的问题及未来发展趋势。结果表明,铝合金、钛合金、铁基合金等金属3D打印材料发展迅速,传统的3D打印金属材料及复合材料需要进行重点研究。     

真空感应炉熔炼雾化3D打印镍-钛形状记忆合金丝材和球形粉末

本文介绍了应用于金属3D打印的医疗器械和外科植入镍-钛形状记忆合金材料性能及制备技术,详细阐述了金属3D打印技术领域的镍-钛形状记忆合金丝材和雾化球形粉末的制备方法。应用真空感应炉熔炼法,结合计算机控制技术、传感技术等智能技术及智能化设备制备的金属3D打印材料将广泛应用于激光熔结成型工艺技术、激光熔覆成型工艺技术、等离子快速沉积工艺等金属3D打印技术中,具有广阔的应用前景。     

金属基复合材料3D冷打印技术

3D冷打印技术是一种在室温或低温(<100℃)条件下打印金属零件的新型3D打印技术。3D冷打印技术突破了传统制造工艺在外形上的限制和普通金属3D打印技术在原材料选择上的局限,可高效率、一体化地生产形状十分复杂的金属零部件。3D冷打印技术以低黏度的金属料浆为打印原料,通过打印机喷头将金属料浆喷射到打印平台上,同时以不同的加热方式引发金属料浆中有机体的聚合反应形成三维网状结构,将金属粉体固定,使金属料浆迅速固化,实现金属零件的逐层打印。文章重点介绍利用该核心技术——3D冷打印技术制造GT35钢结硬质合金封闭式叶轮和YG8硬质合金角度铣刀的过程,并提出通过3D冷打印技术一体化成型结构混杂复合材料的设计理念——借鉴多喷头彩色打印的原理,以多个喷头交替喷射不同成分和含量的金属料浆,即可同步打印结构混杂复合材料,使得交替贴合、单面贴层、双面贴层以及表面嵌条等结构混杂类型中一种或多种组合构成的复合材料能够一体化成型。     

铸锻一体化3D打印全球首创

正由华中科技大学机械学院张海鸥教授主导研发的一项金属3D打印技术"智能微铸锻",在3D打印技术中加入锻打技术,能生产结实、耐磨的金属产品,打破了3D打印行业存在的最大障碍,有望开启人类实验室制造大型机械的新篇章。传统机械制造中,浇注后的金属材料不能直接加工成高性能零部件,必须通过锻造改造其内部结构,解决成型问题。但是对超大锻机的过度依赖,导致机械制作投资大、成     

中国造出世界最大金属零件高精度3D打印装备

正由华中科技大学完成的"大型金属零件高效激光选区熔化增材制造关键技术与装备(俗称激光3D打印技术)"最近通过了湖北省科技厅成果鉴定。该成果深度融合了信息技术和制造技术等特征的激光3D打印技术,体积为(500×500×530)mm3,由4台激光器同时扫描,为目前世界上效率和尺寸最大的高精度金属零件激光3D打印装备。该装备攻克了多重技术难题,解决     

模具行业信息

12月8日,工信部、财政部印发了《智能制造发展规划(2016-2020年)》,提出到2025年前,推进智能制造实施"两步走"战略:第一步,到2020年,中国智能制造发展基础和支撑能力明显增强,传统制造业重点领域基本实现数字化制造,有条件、有基础的重点产业智能转型取得明显进展;第二步,到2025年,智能制造支撑体系基本建立,重点产业初步实现智能转型。德国Next Dynamics公司推出了一款可进行多色、多材料打印的3D打印机——Nex D1,该机器能够在20 cm~3的构造面积内以低至10μm的分辨率进行3D打印。     

3D打印技术在金刚石工具制造中的应用探讨

3D打印技术是一种处于科技前沿的新型智能制造技术，将其应用于金刚石工具制造是一种新的尝试。3D打印技术具有传统工艺无可比拟的优势，如成品整体性强、精密度高、操作简便、可完成复杂形状的产品制造等，极大地帮助与补充了金刚石工具的制造方法。3D打印技术能够制作使用其他常规方法难以完成的超薄、微型或异型金刚石工具。但是，3D打印技术也存在一些问题，如可用的金刚石粉末种类不足，金刚石的碳化、粒度、浓度等问题，需随3D打印技术的发展而逐步解决。      

注塑模具随形水路零件制造技术进展

3D打印技术的出现,给塑料模具制造带来了新的方式。本文综述了国内外模具随形水路零件制备技术的发展现状,介绍了基于3D打印,结合扩散焊、金属喷涂、CNC、粉末冶金、铸造等技术制备模具随形水路金属零件的方法。指出了3D打印技术提升,3D打印如何与其他制备技术结合,成型塑件冷却智能控制3方面模具随形水路制备技术需要解决的主要问题。     

3D打印钛及钛合金的发展现状及挑战

3D打印技术正在挑战传统制造工艺的主导地位,尤其是在以钛合金为代表的金属领域凸显出巨大潜力。本文重点介绍了当前用于钛及钛合金制造的主流打印技术的研究现状,详细分析了每种技术的基本成形机理和存在问题,指出了工艺应用挑战和如何解决这些问题的可能措施。同时,对这些技术的主要优缺点进行了比较,以便于根据实际应用需求选择最佳的3D打印工艺,归纳了各种类型的3D打印钛及钛合金的代表性应用及相关性能,指出了3D打印高性能钛部件的发展方向。     

熔焊3D打印技术研究现状及发展趋势

逐层添加制造技术在快速制造和修补金属元件方面具有广阔的应用前景。基于熔焊3D打印技术的直接金属快速成形技术因其高效、节约以及成形件强度高的优势,引起了广泛关注,成为了研究的热点和重要的发展方向,在军事、航空航天、汽车和电子等领域得到了广泛应用。总结了熔焊3D打印技术的国内外研究现状,阐述了目前该技术研究存在的一系列问题,最后针对熔焊3D打印技术成形工艺的特点,对进一步的研究方向提出了建议。     

Primus Aerospace采用无支撑金属3D打印技术生产钛航空组件

<正>2021年3月16日,美国航空航天公司Primus Aerospace购买了Velo3D公司的Sapphire金属3D打印系统。Sapphire金属3D打印系统是Velo3D公司的新一代金属增材制造(AM)系统,也是Velo3D公司推出的第一台钛及钛合金专用的3D打印机。Sapphire系统使用了金属激光粉末床融合技术,常规系统通常需要支撑45°以下的表面,     

3D打印及增材制造技术在铸造成形中的应用及展望

3D打印技术是现代工业制造领域正在迅速发展的一项新技术,其核心思想为增材制造。目前,3D打印技术已在铸造成形中逐渐使用,该技术推动了传统铸造技术的发展和革新,对未来智能铸造发挥着重要作用。综述了近年来国内外SLS、SLA、FDM、3DP、LOM五种典型3D打印技术,以及在铸造成形中特别是在铸造模具领域的应用情况,并指出了目前存在的问题及发展趋势,为今后3D打印技术在铸造成形中的进一步研究和应用提供参考。     

3D打印技术在金属铸造领域的研究现状与展望

综述了3D打印在快速熔模铸造、砂型铸造等金属铸造领域的研究现状及发展前景。3D打印技术应用于快速熔模铸造的研究中,多采用3D打印制造的原型替代传统的蜡模作为熔模,表面涂覆浆料,经过焙烧制得型壳,再进行铸件浇注成型;结合3D打印技术的砂型铸造可用于复杂结构的砂型(芯)的制造,其零部件尺寸精度较传统砂型铸造尺寸精度高,且具有高效率和低成本的显著优点。最后重点分析了国内外3D打印发展的现状,提出我国3D打印技术产业现阶段应重点突破高性能原材料、核心零部件与工艺软件的瓶颈,提升我国增材制造产业的核心竞争力。