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大型3D打印机全景扫描 发表评论(0) 编辑词条

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大型3D打印机全景扫描编辑本段回目录

我们最近经常能在各种渠道看到3D打印又有新作的消息,比如空客的概念飞机就要大量使用3D打印制造。这些消息当中提到的产品,体积都比较大,这与我们家用的3D打印机只能打较小的模型不一样。那么这些大型的零部件都是由哪些大型3D打印机打印出来的呢?他们除了新闻里面的应用,还能做些什么?本文就将带着你一起去了解这些不同公司制作的大型的3D打印设备。


打印飞机用什么 大型3D打印机

大型3D打印机谁在用

大型3D打印机,作为一种工业成型设备,使用的领域、人群都非常广泛。但是作为一种已经诞生了近三十年的技术,3D打印最为主要的应用还是在工业领域。

打飞机打假肢用什么 大型3D打印机总揽
3D打印用于产品开发的原型验证是重要的应用(图片来自3dfutures.com.au)

主要的用途是原型产品验证(Prototye)和小规模的制造。3D打印的特点在于完成定制化的单个零件制造成本非常低。并且由于3D打印是逐层打印的技术,所以可以完成多轴数控机床都完成不了的复杂成型。比如F1赛车,在设计之后,需要制造出一个比例缩放的模型在风洞里面进行空气动力学的测试,但是其表面的曲线非常复杂,这些工作正好可以交给3D打印来完成。

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医学领域是3D打印的另外一个重要应用(图片来自3D Systems)

医学是另外一个重要的领域。由于各种原因,有相当数量的人需要装配义肢,但是每个人的身材都是不同的,必须进行完全个性化的定制。

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3D打印的建筑还能进行夜晚灯光效果模拟(图片来自blog.objet.com)

建筑领域由于建筑设计的模型,先天就是3D的,所以非常多的国外建筑设计事务所都会在效果图之外,制作一个3D模型展示给客户。这要比传统手工制作更节约时间和精力,并且制作速度更快。

本文所有图片如未经说明均来自各企业官方网站。

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大型3D打印技术

大型3D打印技术

3D打印是一种原材料固化成型技术,可以分为两大类:热成型与光成型。


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热成型技术把材料变成很细的部分重新塑造

热成型,就是把原料细化,然后用热能把这些材料在3D空间上重新排列组合起来。主要的技术有熔融沉积成型技术、选择性激光烧结技术等等。其中后者由于热源和材料不接触,而是烧结材料的细粉,所以可选材料的范围极其广泛。但是这种技术普遍成型后表面粗糙。

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光刻技术是用激光固化材料逐层进行3D打印

光成型中最常见的是立体光刻技术又称FDM,是把能够和紫外激光发射光化学反应的液体材料进行激光照射,逐层固化的方式进行成型。Ployjet技术原理与喷墨打印机差不多,但是是使用喷嘴喷射材料进行打印,所以精度非常高,最薄的层只有16微米,远高于热成型技术。麻省理工学院主导的技术则是使用喷嘴一边喷射材料,一边喷固化剂成型。光固化突出优点是成型后表面非常光滑,但是可选材料也很少,强度也不高。

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3D打印还无法取代多轴数控机床(图片来自www.directindusties.com)

目前,还没有一种方法,能够同时做到高精度、成型表面光滑、可选材料广泛且成型后强度高,这也是一些投资人认为3D打印的技术不够成熟的原因。

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3D Systems:光刻技术

3D Systems公司:光刻技术

3D Systems公司是3D打印的两家上市公司之一。3D Systems公司的中大型产品,同时具有四种不同3D打印技术的产品线。最长的产品线是使用光刻技术,即SLA。这也是最早诞生的3D打印技术,至今已有近30年的历史。


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3D Systems Projet系列3D打印机

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3D Systems iPro系列3D打印机

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最大的光固化3D打印机iPro9000系列

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快速成型的大型部件

光固化技术的特点就是打印的精度非常高,成品表面光滑。甚至可以打印出两个不同零件,通过卡扣互相咬合。这也是很多企业青睐光固化技术的原因。尤其是企业制造开发中的原型设备,光雕刻技术的产品非常受欢迎。不过能够进行光固化的材料,强度都不够高。

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3D Systems:烧结技术

3D Systems:烧结技术产品线

除了光刻技术,3D Systems还在去年收购了Z Corp公司,这样一来,旗下的产品线就更丰富,除了光固化技术,还具有烧结技术的产品线。其烧结技术分为两种:直接金属烧结(SLM)或是其它材料的选择性激光烧结(SLS)。


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3D Systems sPro系列SLS技术产品(选择性激光烧结)

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3D Systems sPro系列产品125与250

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sPro产品打印的乐器(图片来自http://www.techvert.com)

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3D打印的金属零件

烧结技术的特点就是材料选择范围极其广泛,只要是能变成粉末再烧结成型的材料,都可以使用此技术实现,并且烧结金属的强度非常高,要好过传统的焊接方法,可以媲美锻造、铸造等技术的产品强度。并且3D打印的金属零件可以实现复杂的中空结构,这在传统技术上是无法实现的。

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Stratasys:沉积成型始祖

Stratasys:沉积成型始祖

Stratasys是另外一个3D打印领域的上市公司。其产品线基本都是采用熔融沉积成型技术,其产品应用的领域非常广泛。Stratasys的3D打印机产品线,根据可以打印物品体积的不同,分为创意系列(Idea)、设计系列(Design)与产品系列(Production)。


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Stratasys IDEA系列产品uPrint SE

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Stratasys Design系列的Object系列3D打印机

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Stratasys 高端的Production系列产品Fotus系列

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贝尔制造的垂直起降飞机Osprey就使用了Stratasys 3D打印机制造的零件

Stratasys由于产品线基本都是FDM技术制造,所以甚至还具有成型后的表面处理设备供用户选择。Stratasys公司的沉积成型技术非常成熟,所以可以加工出非常耐用的零件,这些零件已经被应用到了很多对零件品质要求极为苛刻的航空工业当中,贝尔的Osprey甚至是全球鹰,都采用了Stratasys公司产品打印出的零件。

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ExOne:打印砂子

ExOne:打印砂子

ExOne也是一个要借3D打印东风的企业,并且已经向美国证券交易委员(SEC)递交了上市的申请,正在进行IPO,有望成为继3D Systems和Stratasys之外另外一个上市的3D打印设备制造公司。其产品是现今市面上所售最大的3D打印机之一。


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ExOne S-Max是最大的可打印金属、玻璃等材质的3D打印机

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ExOne S-Print 是中端产品

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ExOne的M-Flex系列产品是新推出的产品

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制作螺旋桨

由于ExOne的技术独到之处是可以打印砂子,所以非常适合制作铸造用的砂模,上图左边就是3D打印的螺旋桨砂模剖面,右边是铸造的成品。除了砂子之外,ExOne的设备还可以打印玻璃等材质,复杂空间结构的玻璃制品,可谓美轮美奂。

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Voxeljet:世界最大

Voxeljet:世界最大

Voxeljet公司的产品,从名字就能看出,采用的是喷射-固化的成型方式。Voveljet的突出技术优势是产品非常的庞大。最大的产品甚至可以打最大4mx2mx1m 的物体。是目前商品化能打印体积最大的3D打印机。


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Voxeljet 4000是最大的3D打印机

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体积小很多的Voexljet 800系列

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3D打印阿斯顿马丁经典汽车DB5

即将在国内上映的电影《007:Skyfall》当中,007的汽车是一款1960年代的阿斯顿马丁DB5,产量稀少,电影制作方就是用Voxeljet4000制作的1:3模型用于拍摄。除了自己销售产品以外,Voxeljet的产品还在3D Systems公司也有销售,不过Voxeljet是一家来自德国的公司。

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3D打印中国概念股

3D打印中国概念股

3D打印非常火热,自然国内企业也想参与进来。目前就上市公司看,如下这些公司或多或少都参与了3D打印设备的制造。


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中航重机(600765)股价走势

中航重机:中航重机于1月18日晚间发布《关于控股公司中航天地激光科技有限公司股东王华明教授获得国家技术发明一等奖》的公告,公告称,王华明教授由于钛合金大型复杂整体构件激光成形技术研究的卓越成就获得了2012年度国家技术发明奖一等奖。

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南风股份(300004)股价走势

南风股份于去年8月发布公告称,子公司南方风机研究所将投资“重型金属构件电熔精密成型技术项目”,总投资1.68亿元,资金由南方风机研究所自筹。根据公告,本项目自主研发的重型金属构件电熔精密成型技术,是一种原创性的“增材制造”新技术,这种技术广义的说法就是国际上流行的3D打印技术。

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银邦股份(300337)股价走势

银邦股份于2012年8月15日发布公告称,与无锡安迪利捷贸易有限公司共同出资设立飞而康快速制造科技有限责任公司,新设立公司主营业务暂定为高密度、高精度粉末冶金零件、各类新材料与复杂部件的研发、生产、销售,其中主营业务中有部分产品涉及激光快速成型技术。该技术是金属3D打印技术中的一种。

除了以上三只股票明确披露过正在参与或制造3D打印设备以外,其它还有各种3D打印技术周边的股票,比如大族激光等企业,都有着雄厚的3D打印领域所需要的技术储备,在必要的时候进军3D打印也并非不可能。

但是面对如火如荼的3D打印热潮,还需要由国家来进行产业的扶持和引导,有消息称去年十二月工信部、科技部高官都曾公开说明要扶持3D打印产业,正式的文件有望在今年两会之后出台,这会让这些企业卸掉投身3D打印的包袱,成为在中国本土3D打印企业崛起的桥头堡。

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