中国3D打印机领先世界 接连打破世界纪录【组图】

2019-06-04 11:31

  OFweek工控网讯:大连理工大学和大连优利科特科技发展有限公司研制的新型3D激光打印机进入调试阶段,该机的加工尺寸可达1.8*1.8*1.8米,刷新了世界3D打印机加工尺寸记录,据悉此前这一纪录是由华中科技大学研制的3D打印机保持的。大连理工的这台3D打印机的工作原理采用轮廓线扫描技术,比传统技术的激光3D打印机加工时间缩短35%,制造成本降低40%。此外,在3D打印领域,中航集团用3D打印技术制造的飞机零部件时构建成型达到4*3*2米。据称,其使用的原理与民用3D打印技术原理不同,故不能简单比较。

  

大连理工的1.8米级3D打印机尺寸创世界纪录,目前尚在测试阶段

  大连理工1.8米级3D打印机:工作原理创新,尺寸创造纪录

  3D打印是目前全球最热门的技术,它彻底颠覆了传统工业的加工方法,被誉为第三次工业革命的先锋代表。据悉,目前小型桌面3D打印机在欧美已实现商业化,但在工业级大型零部件制造方面,3D打印时间长、成型材料贵、大尺寸零件物理变形等问题一直难以解决。大连理工大学教授姚山及其团队历经10多年时间,解决了数不清的大小难题,终于实现了该领域的重大突破。

  

该设备主要用于打印铸模,还不能直接打印金属物体

  姚山教授告诉记者,一般3D打印都是按照规划好的图形数据,通过点-线-面-体逐步堆积耗材最终获得零件。而他们研制的激光3D打印机只需打印零件每一层的轮廓线,使轮廓线上砂子的覆膜树脂碳化失效,再按照常规方法在180℃加热炉内将打印过的砂子加热固化和后处理剥离,就可以得到原型件或铸模。

  这种打印方法的加工时间与零件的表面积成正比,而传统3D打印技术的加工时间与零件的体积成正比,因此可大大提升打印效率,打印速度可达到一般3D的5~15倍。而其使用的材料为工业常见的覆膜砂,每吨不到千元。效率大幅提升,成本成倍下降。

  

该设备打印的部分物体

  该设备的工作面尺寸达到1.8*1.8米级,刷新了世界最大3D打印机记录。

  目前,这种基于轮廓失效的激光三维打印方法已获得两项国家发明专利。

  华中科技大学1.2米级3D打印机:最大传统原理三维打印机,已有多项产业应用

  早在1998年,史玉升团队就开始粉末材料快速成形技术与设备的研发。据了解,史玉升科研团队,2002年曾开发出工作面为0.5*0.5米的装备,即幅面在0.5*0.5米范围内的制件,都可以通过他们研发的快速设备制造,其成果超过了当时代表国际最先进水平的美国3D系统公司;2005年又研制出了工作面达1米1米的装备,远远超过国外同类装备。

  

华中科技大学研制的1.2米级3D打印机

  近年来,该团队在大型复杂制件整体成形的关键技术方面又获得突破,成功研制出工业级的1.2*1.2米工作面的快速制造装备。这是世界上最大成形空间的此类装备,使我国在快速制造领域达到世界领先水平。

  广西玉柴机器股份有限公司运用该技术生产六缸发动机缸盖,一个星期内可以整体成形出四气门六缸发动机缸盖砂芯。而采用传统的砂型铸造试制方法,仅工装模具的设计制造周期通常需要5个月左右,不仅周期长,而且费用高。

  2011年,该技术被欧洲空客公司等单位选中,联合承担了欧盟框架七项目,应用快速制造技术为空客和欧洲航天局等单位制作飞机、卫星、航空发动机用大型复杂钛合金零部件的铸造蜡模。其中,一个部件约1米见方,但壁厚仅为3毫米,且具有微细特征结构,利用传统方法难以制造,史玉升团队却按其设计要求,制造出合格的网格结构金属零部件。

  中航工业:打印一架飞机

  2013年1月18日,国务院向飞机钛合金大型复杂整体构件激光成形技术颁发国家技术发明奖一等奖。目前,这一技术在我国已经投入工业化制造,使我国成为继美国之后、世界上第二个掌握飞机钛合金结构件激光快速成形及技术的国家。

  

中航工业的钛合金激光成型技术可以制造远比普通民用3D打印技术更大的物体

  据相关资料,该技术的成型尺寸可达4*3*2米,不仅超过美国的同类技术,也远超民用3D打印技术制造尺寸,不过由于该技术并不使用前述的集成化的3D打印机,所以并不能与民用3D打印技术混为一谈。

  国际竞争者:猛犸,最大打印尺寸可达2.1米,但宽高仍不及国产打印机

  据悉,今年早些时候,比利时的16名工程师利用3D打印机制造了一辆全尺寸赛车,名为阿里翁,时速从零提升至60英里(约合每小时96公里)只需要短短4秒钟,最高时速可达到141公里。在德国的霍根海姆赛道,这辆3D打印赛车成功完成测试。

  这辆赛车的车身由亚利欧制造者Materialise公司制造的猛犸打印机制造。在接受记者采访时,公司副总裁维姆?米希尔斯说,猛犸3D打印机能够打印尺寸达到2.1*0.68*0.8米的零部件,亚利欧复杂的车身便是由它一次打印成型。并表示,该公司有能力研制更大的打印机,但是技术上可以,但考虑到经济效益,现在没人会这么做。

  

猛犸打印机的工作面长度达2.1米,但高度宽度不及中国的两部打印机

 

 猛犸打印的汽车部件

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