2019-7-22 3d打印资讯 0条评论  

中美两国科研人员采用全液相3D打印技术,制备出一种新型磁性液滴,既具有液体的流动性又具有永久磁性,为研制柔性电子、可靶向输送药物的磁控液体机器人等提供了新途径。

2019-7-22 3d打印资讯 0条评论  

通过3D打印实现零部件的复杂性与功能性,不必以牺牲生产率为代价。

2019-7-22 3d打印资讯 0条评论  

通过3D打印技术快速响应备品备件制造是一个发展趋势。

2019-7-21 3d打印资讯 0条评论  

 近日,界面材料研究领域权威期刊ACS Applied Materials & Interfaces在线发表了武汉工程大学郭嘉教授课题组在3D打印复合材料应用于光催化领域的研究论文。 论文题目为“Photoactive hybrid materials with fractal designs produced via 3D printing and plasma grafting technologies”,第一作者为武汉工程大学法籍教师Yoann de Rancourt de Mimérand博士。

2019-7-21 3d打印资讯 0条评论  

    材料是推动3D打印技术突破界限约束的驱动力,但材料成本高是金属3D技术被规模化应用的制约因素之一。德国Fraunhofer 制造技术和先进材料研究所(IFAM)正在测试一些新型3D打印金属粉末材料,这些材料是通过一种新技术制备的,用于基于粉末床工艺的金属3D打印技术,其成本显著低于目前主流粉末制备工艺所生产的球形粉末。

2019-7-18 3d打印案例 0条评论  

   科学家们正在努力完善可以同时进行一项工作的小型机器人,以便更大规模地完成任务。佐治亚理工学院研发了一种3D打印的微型机器人,这些微型机器人有朝一日可能会分组工作,以感知环境变化,移动材料,并可能有一天在人体内修复伤害。

2019-7-18 3d打印资讯 0条评论  

      近年来随着增材制造技术的逐步发展和成熟,其应用领域也在不断加深和拓宽。相比较于非金属增材制造,金属增材制造在工业领域表现得更具发展潜力。但金属增材制造的发展也仍然面临着很多挑战。以激光选区熔化成型SLM(Selcetive Laser Melting)工艺为列,零件成型过程中常出现翘曲变形,产生变形的原因除了与零件本身的结构特征、机器粉末的稳定性、成型工艺参数以外还受成型过程中支撑设计的影响。与非金属增材工艺如光固化立体成型SLA(Stereo lithography Apparatus)相同,SLM在成型过程中常需要添加支撑以保证零件成型。但由于金属材料在热、力性能方面与非金属材料有着较大差别(如密度大、熔点高、弹性模量大等),成形过程中工件更易变形。因而在成形过程中,不仅要考虑支撑在重力作用下的固定和定位作用,其对传热、抗变形性能也要求更高。国内外学者通过实验手段对不同支撑设计情况下零件的变形已开展了大量的研究,而本文将从CAE仿真的角度来分析支撑在SLM工艺仿真过程中的作用。

1 金属SLM成形支撑的作用及类别
1.1 金属SLM成形中支撑起到的作用
金属SLM成形过程中对于有悬垂结构的部位,且当悬垂结构与水平方向的夹角小于45°时需要考虑支撑结构设计,支撑结构起到的作用可总结为如下几点:

1)为下一层的成形提供支持,防止塌陷
虽然在SLM成形过程中金属粉末可以为下一层的成形提供支持,但对于工件悬垂部位粉末熔化形成的熔池会在自身重力和毛细作用下塌陷,如果没有支撑下层铺粉时刮刀会直接将已成型部分刮走;此外,SLM成形时也需要在零件和基板之间添加支撑结构,方便后续的线切割操作。

2) 热量传导,防止热变形
金属熔点高,SLM成形过程中在激光作用下粉末将经历熔化和凝固的热循环过程,且整个热循环作用时间极短,这种骤热骤冷会积聚大量的热量,若热量不能及时传导出去就会形成热应力集中造成零件的变形。悬垂部位若没有支撑结构,积聚的热量只能通过周围的粉末进行传导,而粉末的导热系数仅为实体的几十分之一,这些粉末近似起绝热作用, 因此在这些部位极易造成热应力集中导致零件的变形。良好的支撑设计可以将积聚的热量进行有效的传导,从而避免热变形。

3) 防止刮刀碰撞
由热应力集中造成的变形通常是没有固定的方向性。对于不同的结构,热引起的变形可能是水平方向上的膨胀或收缩也有可能造成竖直方向的翘曲,而当热引起的变形在竖直方向上超出刮刀的安全距离将会造成刮刀碰撞。发生刮刀碰撞时,后续的铺粉动作将会受到很大的影响,一旦造成铺粉不均或铺粉不成功那么后续的打印过程就将无法进行。对于这种情形,在支撑设计时除了要考虑支撑的热传导作用外还需要对所设计的支撑的刚度进行评估,即支撑的刚度要足以抵抗由热应力引起的翘曲变形。

除了上述作用外,SLM成形过程中引入支撑还会起到“副”作用,例如添加支撑结构以后将造成打印成本的上升(原材料和时间),和后处理成本的上升(人工和机加工);此外支撑的引入也会对零件的表面质量造成影响。

1.2 金属SLM成形中主要的支撑类别
在支撑的具体类别上,SLM主要用到薄壁型的面片支撑和具有一定厚度的实体支撑形式。其中面片支撑在数据形式上是一组没有厚度的STL文件,打印时激光按照路径进行单道曝光,所形成的支撑厚度就是单道熔池的宽度,面片支撑常用于变形较小的部位起到支持和热传导的作用。如下图1就是利用ANSYS SpaceClaim软件设计的面片型支撑,结合零件的具体特征,在对面片支撑进行设计时还可以对与零件接触的齿进行不同的参数设计,此外考虑到后续粉末的去除还经常在面片支撑上预留出粉口,有时为了避免支撑加载在零件上还对面片支撑设有一定的角度偏移。

     金属基复合材料(Metal Matrix Composite),简称(MMC),与聚合物基复合材料、陶瓷基复合材料以及碳/碳复合材料一并组成现代复合材料体系。其被定义为以一种金属或合金为基体,添加一种或多种金属或非金属作为增强相,在不大幅牺牲基体材料本身固有特性的前提下,提高基体材料某种所需特性的性能,如高比强度、耐温性、耐磨性等。其要求所添加的增强剂与基体材料应具有良好的化学相容性,使金属基复合材料在使用过程中其显微组织与综合力学性能不会发生明显地变化。激光熔覆沉积工艺作为一种新型的材料制备方法,在成形金属基复合材料上具有独特的优势性:一方面,多路送粉装置可以同时向熔池同时输入基体材料与增强粉末材料,制备梯度复合金属基复合材料;另一方面,二者粉末在微小熔池中能够实现充分的冶金结合,最终达到显微组织与宏观结构的同步制造。
     普渡大学机械工程学院Liu等人[1]将体积分数分别为1%、5%、10%、15%的TiC陶瓷粉末颗粒作为添加剂加入到Ti6Al4V合金中,借助激光熔覆沉积工艺制备金属基复合材料,将Ti6Al4V合金高延展、高耐蚀的特性的与TiC陶瓷材料高强度、高硬度的特性进行耦合以提高材料的耐磨性与综合机械性能,其实验结果如图1所示。随着TiC体积分数的增加,样件的屈服强度从997MPa提高至1310MPa,抗拉强度从1381MPa提高至1636MPa。当TiC的体积分数为15%时,Ti6Al4V-TiC金属基复合材料的延展性仍能够达到14.1%,满足耐磨材料领域的工程需求。进一步通过在Ti6Al4V合金中添加TiC陶瓷粉末,当TiC的体积分数达到40%时,Ti6Al4V-TiC金属基复合材料的HRC硬度达到65,相比Ti6Al4V合金其硬度提高了40%。

      台湾高雄退伍军人总医院的医学研究人员和整形外科医生继续探索更好的治愈骨骼和治疗缺陷的方法,最近发表的“ 解剖学3D模型辅助外科手术计划治疗小儿髋关节脱位骨髓炎。虽然骨缺损已经成为挑战,但显然这个问题在儿童案例中则更加复杂,骨骼越来越难以在手术中修复。目前,在儿科截骨术期间用于小骨修复的装置的很少,使得世界各地的外科医生难以矫正儿童的半脱位髋关节和畸形股骨。
     作者(外科医生)对一名患有骨髓炎后畸形的4岁男孩进行了矫正手术。在准备手术时,他们依靠3D打印的骨骼模型来研究病情,手术和准备适当的植入部位。由于这种类型的手术需要“精心策划”,因此医生需要在各种形式的轴位图像和患者解剖结构的3D虚拟模型中提供2D和3D辅助。

2019-7-18 3d打印资讯 0条评论  

  2019年7月18日,南极熊从外媒获悉,佛罗里达州的全球制造服务公司Jabil已向3D打印机供应商Essentium Inc.提起诉讼。据悉,本次起诉的主要原因是,Essentium的创始成员剽窃了Jabil的高速挤压技术( HSE),该技术来自于其先前在Jabil的工作期间开发。该起诉于2019年6月28日提交,正在寻求陪审团审判。格林伯格特劳里格律师事务所代表:“简单地说,Essentium窃取了Jabil的商业秘密,并利用Jabil在几年内投入数千小时和数百万美元开发的机密信息。”此外,他表示,“Essentium的HSE打印机基本上已经过时了。”
      由于话题的敏感性,到目前为止只有Jabil对此案进行了公开评论。 Jabil企业传播副总裁Michelle Smith说:“作为增材制造领域的全球领导者,Jabil致力于在我们的尖端3D打印机创新中保护我们的知识产权。我们的保密设计,供应商关系以及其他商业秘密在我们的法律诉讼中被指控,为了保护我们的实质性投资。”
关于捷普
      Jabil成立于1969年,是一家PC组件制造商,现已发展成为一个在全球28个国家拥有100家工厂和170,000名员工。在增材制造领域,该公司通常是首批尝试新技术的公司之一。 2016年,它成为第一家购买惠普Multi Jet Fusion 3D打印机的北美公司,接下来的一年,它成为Nano Dimension旗下DragonFly 2020 3D打印机的第一个商业客户。最近,该公司还建立了自己的材料创新中心,以开发用于3D打印的线材和粉末。