粘结剂喷射3D打印技术在复杂建筑模板制造中的应用
在建筑结构中,墙壁需要以90°角(垂直)彼此定位。如果出现突出、弯曲或偏移的部分,都需要特殊的建筑模板,制造这种模板的传统制造方式费时耗力,而三维弯曲模板这样的复杂建筑模板制作更是困难。胶粘剂喷射3D打印技术是制造建筑模板的新兴技术,其优势是快速、准确的直接制造复杂建筑模板。接下来,将分享一个胶粘剂喷射3D打印技术制造复杂建筑模板的案例。
精确、快速的复杂建筑模板制造
德国SAB(萨克森自由州的国家发展研究所),在总部建设期间准备建造一个带有中间平台的半圆形楼梯,楼梯将安装在支撑墙上。这就需要一个非常复杂而精确的混凝土模板,以实现楼梯平滑,均匀的曲线,SAB 将此工作委托给了模板供应商Doka。经过对楼梯模板设计的广泛评估,Doka根据模板的复杂程度对不同表面进行了分类:一类是传统的具有圆柱形或圆锥形的单轴曲面;另一类是这个楼梯与众不同的三轴曲面,也就是楼梯到支撑墙内侧的圆形悬垂。
d打印的好处:
以前个性化定制由于繁琐的过程步骤,价格都是非常昂贵的,并且对公众来说往往是禁止的。3D打印技术的个性化、复杂性、高难度、快速生产等特点,使其在生产过程中更加灵活,同时也能满足消费者的多样化需求,提供高效便捷的个性化定制。
3D打印技术具有生产、减少产品浪费、多种材料组合、精确物理复制、便携式制造等优点。这些优点可以降低50%左右的制造成本,缩短70%的加工周期。实现设计制造与复杂制造的一体化,不会增加额外成本,但会大大降低生产成本。对于每个人来说,拥有消费级定制产品不再是一个梦想。同时,消费者也可以参与产品设计环节,增加对采购的依恋感,提高顾客满意度。
从2018年开始,通过不断创新3D打印技术,深圳市精速3D打印技术有限公司为汽车零部件提供个性化定制服务。3D打印也是汽车改装发烧友的福音,因此3d打印可以真正实现个性化定制,车主可以根据个人喜好选择不同的汽车内饰和汽车外饰配件。
3d打印的优点:
01、设计空间无限 传统制造技术和工匠制造的产品形状有限,制造形状的能力受制于所使用的工具。而3D打印机可以突破这些局限,开辟巨大的设计空间,制造出传统工艺难以加工甚至无法加工的产品。
02、改善产品设计 原型是产品的初稿,它有助于设计师、工程师和制造商进行多重反复的检查,真切地体验产品的外观、手感。传统的原型是利用泡沫或黏土进行手工制作,通过3D打印快速创建概念模型,设计者和客户之间能够更好的交流。
03、多样化生产不会增加成本 就传统制造而言,物体形状越复杂,制造成本越高。但对于3D打印机而言,制造形状复杂的物品其成本并不会相应增长。另外,传统的制造设备功能较少,做出的物品形状种类有限。一台3D打印机可以打印不同的形状,它可以像工匠一样每次都做出不同形状的物品。这种制造多样化而不增加成本的打印将从根本上打破传统的定价模式,并改变我们整个制造业成本构成的方式。
04、产品无需组装 3D打印具备一体成形的特点,这样对减少劳动力和运输方面的花费有显著的帮助。传统的大规模生产是建立在产业链和流水线基础上的,在现代化工厂中,机器生产出相同的零部件,然后由工人进行组装。产品组成部件越多,供应链和产品线都将拉得越长,组装和运输所需要耗费的时间和成本就越多。而3D打印一体化成形的特点,无需再次组装,从而缩短供应链,节省在劳动力和运输方面的花费。美国通用(GE)制造的一体成型的发动机喷嘴,原本由20个部件组成。
05、缩短交付时间 3D打印因为可以根据人们的需求进行打印,这种即时生产将大大减少企业的库存量,使得企业能够根据用户的需求来启动3D打印机,制造出定制的产品来满足客户需求,所以新的商业模式将成为可能。如果人们所需的物品可以按需就近生产,那么这种零库存、零时间交付的生产方式还可以减少长途运输的成本。
06、制造技能门槛降低 传统的制造机器需要熟练的专业人员进行机器调整和校准,培养一个娴熟的工人往往需要几年的时间。而3D打印机所需要的操作技能将比传统设备少很多,因此3D打印的出现将显著降低生产技能的门槛。这种摆脱原来高门槛的非技能制造业,将进一步引导出众多新的商业模式,并能在远程环境或极端情况下为人们提供打印服务。
07、不占空间,便携制造 3D打印机可以自由移动,并制造出比自身体积还要庞大的物品。例如,注塑机只能制造比自身小很多的物品,而部分3D打印机能够制造出比自己大很多的物品。另外,民用消费级3D打印设备还可以自由移动,由于其较高的便携性,出现了一批家用或桌面型的3D打印机,这些都是有赖于3D打印机所需更小物理空间这一优势。
08、节省原材料 传统的金属加工有着十分惊人的浪费量,一些精细化生产甚至会造成90%原材料的丢弃浪费。而3D打印机的浪费量将显著减少,随着打印材料的进步,3D打印“净成形”制造将成为更加节约环保的加工方式。
09、材料无限组合 传统的制造机器在切割或模具成型过程中难以将多种原材料融合在一起,3D打印的原材料之间可以任意组合,制造出人们想要的性能结构。比如在尼龙-玻璃纤维或者尼龙-碳纤维复合材料能够提高尼龙的机械性能,在镍合金粉末里加入50%的钛金属可以显著提高性能,现在已有科研人员在进行碳纳米管、石墨烯等复合新材料的研发。
10、精确的实体复制 传统的磁带只能通过实体物理传递来确保信息不被丢失。而数字音乐文件的出现使得信息脱离了载体,可以被无限次复制而不降低音频质量。3D打印技术也有望在整个制造领域把数字精度延伸到实体世界之中。3D扫描和3D打印技术将共同提高实体世界和数字世界之间形态转换的分辨率,缩小实体世界和数字世纪之间的距离。
3D打印模型又称三维手板,是一种累积制造技术,即快速成形技术的一种机器,它是一种数字模型文件为基础,运用特殊蜡材、粉末状金属或塑料等可粘合材料,通过打印一层层的粘合材料来制造三维的物体。现阶段三维打印机被用来制造产品。逐层打印的方式来构造物体的技术。3D打印机的原理是把数据和原料放进3D打印机中,机器会按照程序把产品一层层造出来。
3D打印机堆叠薄层的形式有多种多样。3D打印机与传统打印机最大的区别在于它使用的 ;墨水;是实实在在的原材料,堆叠薄层的形式有多种多样,可用于打印的介质种类多样,从繁多的塑料到金属、陶瓷以及橡胶类物质。有些打印机还能结合不同介质,令打印出来的物体一头坚硬而另 一头柔软。
1、有些3D打印机使用 ;喷墨 ;的方式。即使用打印机喷头将一层极薄的液态塑料物质 喷涂在铸模托盘上,此涂层然后被置于紫外线下进行处理。之后铸模托盘下降极小的距离,以供下一层堆叠上来。
2、还有的使用一种叫做 ;熔积成型 ;的技术,整个流程是在喷头内熔化塑料,然后通过沉积塑料纤维的方式才形成薄层。
3、还有一些系统使用一种叫做 ;激光烧结 ;的技术,以粉末微粒作为打印介质。粉末微粒被喷撒在铸模托盘上形成一层极薄的粉末层,熔铸成指定形状,然后由喷出的液态粘合剂进行固化。
4、有的则是利用真空中的电子流熔化粉末微粒,当遇到包含孔洞及悬臂这样的复杂结构时,介质中就需要加入凝胶剂或其他物质以提供支撑或用来占据空间。这部分粉末不会被熔铸,最后只需用水或气流冲洗掉支撑物便可形成孔隙。
打印一个机器人、打印玩具车,打印各种模型,甚至是食物等等。之所以通俗地称其为 ;打印机 ;是参照了普通打印机的技术原理,因为分层加工的过程与喷墨打印十分相似。这项打印技术称为3D立体打印技术。3D打印存在着许多不同的技术。它们的不同之处在于以可用的材料的方式,并以不同层构建创建部件。 3D打印常用材料有尼龙玻纤、耐用性尼龙材料、石膏材料、铝材料、钛合金、不锈钢、镀银、镀金、橡胶类材料。
3d打印的优势:
3d打印与传统的通过模具生产产品有很大的不同,3d打印最大的优点是无需任何模具,就直接把产品电脑图纸中生产出来,从而极大地缩短产品的研制周期,提高生产率和降低生产成本。同时,3d打印还能够打印出一些传统生产技术无法制造出的外型,同时,3d打印技术还能够简化整个生产流程,具有快速有效的特点。我们常说3D打印技术的优势在于批量小,可根据需求定制,和传统工厂、生产线大规模生产相比,优势自然而来就体现出来了。可以通过小批量、定制化把新产品推向市场,从而降低大规模生产带来的风险。