Si vous choisissez de tirer le meilleur parti d'un changement technologique dans le monde, quel serait-il? L'intelligence artificielle, chaîne de blocs, la technologie AR et VR, la technologie d'impression 3D est encore inconnue quoi? Par rapport à la première quelques audience de vulgarisation scientifique la technologie, l'impression 3D comme si un météore, moment brillant disparu après le déclenchement des yeux, en fait, la technologie d'impression 3D évolue à un rythme plus rapide dans le monde.

imprimantes 3D (3D Imprimantes) est un homme nommé Enrico Dini (Enrico Dini) est une étonnante conception de l'imprimante inventeur, il peut non seulement « imprimer » d'un bâtiment complet, même dans les vaisseaux spatiaux l'impression de toute forme désirée de l'article pour les astronautes.

imprimante 3D, à savoir une technologie de prototypage rapide de la machine, qui est un modèle basé sur des fichiers numériques, utiliser la cire spéciale, etc., des métaux en poudre ou en matière plastique matériau peut être un matériau adhésif, une couche imprimée par la façon de couche techniques de construction de l'objet. Souvent utilisé dans la fabrication de moules et d'autres domaines de la conception industrielle ou la fabrication de modèles pour la fabrication directe de certains produits, des moyens que cette technologie est universelle.

Principe de la technologie d'impression 3D

La technologie d'impression 3D est pas frais, l'idée est née à la fin du 19ème siècle, les États-Unis, et dans les années 1980 pour développer et promouvoir. alliance de réseau scolaire entreprise chinoise était de l'appeler « la pensée du siècle dernier, la technologie du dernier siècle, le siècle du marché. » matériel d'impression en trois dimensions est typiquement une technologie d'impression numérique mis en uvre. Cette production d'impression et les ventes depuis le XXIe siècle a été considérablement augmenté, son prix est également en baisse.

impression de lettre à l'aide de l'imprimante en tant que: « imprimé » sur l'écran d'ordinateur robinet sur le bouton, puis transféré à un document numérique sur une imprimante à jet d'encre, la surface de la couche d'encre, il est pulvérisé sur le papier pour former un deux une image tridimensionnelle. Alors que dans l'impression 3D est réalisée par la technologie des logiciels de conception assistée par ordinateur (CAO) une série de sections numériques, et transmet les informations aux tranches d'imprimante 3D, qui superposables niveau mince continue, jusqu'à la formation d'un objet solide. imprimante 3D et l'imprimante est la plus grande différence entre « l'encre » traditionnelle Il utilise des matériaux réels.

Il existe différentes formes de couches minces empilées. Certaines imprimantes 3D utilisent l'approche « jet d'encre ». Par exemple, une société appelée société d'impression 3D Objet Israël utilisera la buse d'impression très mince couche de matière plastique liquide est pulvérisé sur le plateau de moule, ce revêtement est ensuite placé sous une lumière ultraviolette pour le traitement. Après que le plateau de moule est descendue très faible distance, pour empiler la couche suivante vers le haut. En outre son siège social à Minneapolis entreprises Stratasys utiliser une technique appelée « moulage Deposition » technique, l'ensemble du processus est une matière plastique en fusion dans la buse, avant le dépôt d'une couche mince au moyen de fibres plastiques.

Certains systèmes utilisent les particules de poudre comme le support d'impression. Les particules de poudre sont pulvérisés sur la palette de moule formant une couche de poudre très fine, puis durcissement de l'adhésif liquide déchargé. Il est également possible d'utiliser une technique appelée la technologie « frittage laser » coulé en une forme prédéterminée. C'est exactement la technologie utilisée dans la société allemande EOS superposée sur la machine de fabrication de processus. Swiss Arcam a des particules de poudre est fondu avec un courant d'électrons dans le vide.

Ce sont simplement une partie des moulées plusieurs façons mentionnées ci-dessus. Face à une telle structure complexe comprenant un trou et le bras, il est nécessaire d'ajouter un milieu de gel ou d'autres substances à fournir un appui pour prendre ou de l'espace. Cette partie de la poudre ne sera pas coulé, et enfin que l'eau ou l'air peut être rincé le support a été la formation de vides. Il peut maintenant être utilisé pour imprimer différents types de médias, à partir d'une variété de plastiques à métaux, matériaux céramiques et comme le caoutchouc. Certaines imprimantes peuvent combiner différents médias, afin d'imprimer un objet dur tandis que l'autre tête molle.

L'histoire de la technologie d'impression 3D

l'impression 3D à partir d'il y a 100 ans, les États-Unis et l'étude géomorphologique de la technologie de formation de sculpture photographique, les années 1980 ont été le prototype, son nom scientifique « de prototypage rapide. »

Au milieu des années 1980, le SLS a été développé par le Dr Carl Deckard Université du Texas à Austin est sorti et breveté projet parrainé par la DARPA. En 1979, un processus similaire a été breveté par le Housholder RF, mais n'a pas été commercialisé.

En 1995, le MIT a inventé le terme « impression en trois dimensions », puis diplômé Jim Bredt et Tim Anderson modifié programme de l'imprimante à jet d'encre, d'être lié au lit de poudre pressée solution de solvant, plutôt que de presser d'encre système appuyé sur le papier.

En ce qui concerne l'impression 3D, imprimante 3D devrait mentionner. imprimantes 3D, aussi connu comme imprimante en trois dimensions, une technique de fabrication additif, un objet tridimensionnel fabriqué par impression d'une couche de matériau adhésif. Étape imprimantes en trois dimensions sont utilisées pour les produits de fabrication. ventes d'imprimantes en trois dimensions progressivement augmenté depuis 2003, les prix ont commencé à baisser.

La technologie peut être utilisée dans les bijoux, les chaussures, le design industriel, l'architecture, l'ingénierie et la construction (AEC), l'automobile, l'aérospatiale, les industries dentaires et médicaux, l'éducation, les systèmes d'information géographique, génie civil, et bien d'autres domaines.

idée de fabrication de base de la technologie d'impression 3D est née à la fin du 19ème siècle, les États-Unis, à échéance fin des années 1980, le développement de la technologie d'impression 3D et une large application. L'impression 3D est l'un des plus récents de haute « dimensions » reflètent le modèle de fusion technologique.

À l'heure actuelle, est encore très limité l'utilisation des imprimantes en trois dimensions, mais à l'avenir un jour, les gens pourront par l'imprimante 3D pour imprimer des articles plus pratiques.

Qu'est-ce que l'impression 3D?

Imprimer Vêtements

Dès 2013, avait déjà commencé à montrer la technologie d'impression 3D pour produire des vêtements sur le défilé de mode Victoria Secret, top model indsayEllingson portait une paire d'ailes imprimées par l'imprimante 3D, corsets et débuts superbe couvre-chef, il est toujours étonnant .

Imprimer le corps de prothèse En 2012, un garçon soudanais a été blessé dans l'affrontement entre les deux armées ont perdu de ses propres mains, il est MickEbeling a appris qu'il était au Soudan a mis en place un laboratoire, équipé d'une imprimante 3D que les amputés d'aide peut réutilisant la technologie d'impression 3D pour imprimer leur plus prothèse appropriée.

2016, les entreprises de la technologie d'impression 3D de Hunan pour développer la technologie pour imprimer le squelette humain, et a commencé une application formelle. Il n'y a pas longtemps, l'Université Yonsei du système de santé a annoncé qu'ils ont mis au point une 3D commerciale plus formelle peut imprimer prothèse oculaire artificielle, presque aussi réel, nous pouvons voir, dans l'avenir, nous verrons probablement jamais de personnes ayant un handicap physique dans la rue .

Imprimer ce que vous voulez

En fait, à nos jours, la vie commune de presque tous les articles peuvent être fabriqués en utilisant la technologie d'impression 3D. Tels que les voitures, peut déjà faire avec la technologie d'impression 3D, les grands fabricants de moteurs actuels tentent même d'utiliser la technologie d'impression 3D pour produire la voiture du moteur. Un autre exemple est notre maison, une entreprise de construction à Shanghai plus tôt avait été exposée en utilisant une des maisons de production de l'imprimante 3D, même si elle a l'air très bien, mais le coût est très faible, seulement cinquante mille moins, vous pouvez avoir une tripartite leur propre salle, et à condition que la pièce de terre était le vôtre. En plus des maisons, les voitures, l'impression 3D peut faire des bonbons, des bonbons peut manger sans avoir à se soucier des problèmes, fonctionne même de l'art, des fusils et peuvent donc être imprimés.

espèces de technologie d'impression 3D

SLA (lithographie stéréo apparence, la technologie de stéréolithographie en trois dimensions)

Focaliser la lumière laser d'une longueur d'onde spécifique et l'intensité à la surface du matériau durcissable lumière, de sorte que, du point de la ligne, la solidification de l'ordre ligne-à-face, afin de compléter le niveau de l'opération d'étirage, puis table élévatrice déplaçant la hauteur d'un pli dans la direction verticale, puis en durcissant un autre niveau. Ces couches de recouvrement constituant un solide en trois dimensions.

SLA est la première utilisation pratique de la technologie de prototypage rapide, la matière première est une résine photosensible liquide. Son principe de fonctionnement est le suivant: la résine photosensible liquide dans le récipient de traitement, la hauteur de l'étage d'une différence de niveau entre l'épaisseur de la couche de section transversale, au début, au centre de-balayage laser la surface de la résine photosensible selon le profil de section transversale, est balayée progressivement durci résine photosensible, de sorte que vous pouvez produire le même profil en coupe transversale d'une pièce en résine solide. Dans ce cas, la table va baisser une hauteur de section de la couche, la résine durcie sera la pièce à usiner ne soit pas irradié avec une lumière laser à travers le réservoir de traitement est encore dans un état liquide de résine photosensible submergé, et ensuite commencer la couche suivante de la section de laser selon la pour balayer le contour d'une nouvelle bâtonnets de résine durcie de la couche inférieure, après le cycle d'un tel, l'ensemble du processus d'usinage de pièces est terminée. La pièce est ensuite complétée par re-polissage, la galvanoplastie, la peinture ou le traitement de coloration pour obtenir un produit souhaité.

avantages:

1. Le procédé de stéréolithographie est un procédé de prototypage rapide, la première grande maturité;

2. Le modèle numérique est effectuée directement par le prototype de CAO, la vitesse de traitement, le cycle de production court sans l'outil de coupe et le moule;

3. La structure de forme complexe peut être usiné ou moulé en utilisant des moyens conventionnels est difficile à mouler et des prototypes;

4. La visualisation du modèle numérique de CAO, des corrections de bugs la réduction des coûts;

5. Fournir des échantillons expérimentaux, les résultats d'une simulation par ordinateur peuvent être vérifiés avec le chèque;

6 peut aligner le fonctionnement, commande à distance, facilite la production automatisée;

inconvénients:

système 1.SLA de coût élevé, et le coût d'entretien est trop élevé;

Système 2.SLA pour les instruments de précision pour fonctionner sur les liquides, l'environnement de travail exigeant;

3. La résine article principalement moulé, résistance, rigidité, résistance à la chaleur est limitée, ne favorise pas le stockage à long terme;

4. Le système d'exploitation du logiciel compliqué, entrée difficile, le format de fichier ne sert pas à la majorité des concepteurs sont familiers;

5. Comme le retrait de la résine pendant le durcissement, va inévitablement produire le stress ou contrainte induite;

SLS (Selective Laser Sintering, Frittage)

frittage sélectif au laser est un frittage sélectif au laser en couches poudre solide, et le frittage des couches stratifiées de parties durcies ajouté pour produire la forme souhaitée. L'ensemble du processus implique la mise en place d'un traitement de données et le modèle de CAO, de la poudre d'étalement, le frittage et le post-traitement.

Tout au long du procédé et l'appareil du cylindre formant un cylindre de composition en poudre, poudre de piston de cylindre (piston d'alimentation en poudre) d'actionnement se levant, une poudre de saupoudrage sur le piston du cylindre de rouleau de formage (le piston de travail) est uniformément recouverte d'une couche, d'après le modèle informatique du prototype de la tranche commande la trajectoire de balayage en deux dimensions du faisceau laser pour fritter sélectivement la matière en poudre pour former une partie solide de dimensions. Après l'achèvement de la couche de poudre, une diminution de la couche du piston de travail, le système d'étalement de poudre est recouverte d'une nouvelle poudre. Commander le faisceau laser à balayage nouvelle couche frittée à nouveau. Donc le cycle, les couches superposées, jusqu'à ce que les pièces moulées en trois dimensions. Enfin, la poudre non frittée à la cuve de récupération de poudre, et retirer la pièce moulée. Pour le frittage laser de poudre métallique, avant le frittage, l'ensemble du tableau est chauffé à une certaine température, il peut réduire la déformation thermique de la pièce moulée, et pour faciliter la couche de liaison entre les couches.

avantages:

1.SLS matériau de moulage utilisé très largement. matériaux SLS peuvent être présents dans la paraffine moulage, un polymère, un métal, un matériau de poudre céramique et de leur poudre composite. élément en forme adapté à une grande variété d'applications distribuées de performance.

2.SLS ont besoin pour concevoir et fabriquer le système complexe de soutien.

inconvénients:

Procédé SLS après la surface de la pièce sera procédé de formation rugueux, d'améliorer les propriétés mécaniques du processus de post-traitement est également relativement compliquée. (Rugosité en fonction du diamètre de la poudre)

LOM (fabrication d'objets laminé, la méthode LOM, procédé de moulage par laminage également connu)

Il est une feuille (par exemple du papier, un film plastique ou d'un matériau composite) en tant que matière première, un système de découpe au laser selon le contour en coupe transversale des données extraites dans un ordinateur, la feuille arrière revêtue d'une masse fondue à chaud à l'intérieur de l'adhésif et l'extérieur du profil de découpe au laser de la pièce. Après avoir coupé une, un nouveau mécanisme d'alimentation en couche de papier superposition des couches coupées ont été collées ensemble au moyen d'un dispositif de pression thermo-adhésive, puis coupé, de sorte que la réduction des couches d'adhésif, et finalement devenir parties tridimensionnelles . LOM matériau commun est du papier, une feuille métallique, un film plastique, un film en céramique, en plus de ce procédé de fabrication d'un moule, le modèle, mais peut aussi fabriquer directement des pièces de structure ou des parties de fonction.

avantages:

1. modèle fiable, de soutien, à faible coût et à haut rendement. L'inconvénient est que, avant et après le temps de traitement long, et ne peut pas fabriquer un élément de structure creux.

2. La matière à mouler: papier de fibre revêtue d'un adhésif activé par la chaleur;

3. Performances de la pièce: l'équivalent de bois de pointe;

4 objectifs principaux: la fabrication de prototypes rapide de nouveaux produits, les moisissures de bois ou d'un modèle de coulée.

FDM (Fused Deposition Modeling, méthode de modélisation par dépôt fondu)

Le procédé utilise un matériau filiforme (paraffine, les métaux, les matières plastiques, à faible fil en alliage à point de fusion) en tant que matière première, l'utilisation d'un fil de chauffage électrique est chauffé légèrement au-dessus de la température de fusion (point de fusion supérieur à environ 1 ), sous le contrôle de l'ordinateur, après que la tête destiné à déplacer le plan xy, le matériau fondu est déposé sur la table, après refroidissement pour former une section de la pièce, on forme une couche, la couche de mouvement très buse, réalisée dans la couche de revêtement (littérature également écrit drop table est une hauteur de section de la couche, et la prochaine section transversale d'une buse pour l'impression), si le cycle, le matériau filiforme thermoplastique devra couche complète une pulvérisation profil en coupe transversale de l'impression sur la table, jusqu'à finalisation.

En variante procédé FDM pour le traitement d'une variété de matériaux, y compris le polycarbonate, les plastiques techniques et analogues matériau mixte des deux.

Ce processus n'est pas un laser, l'utilisation, l'entretien simple et peu coûteuse. prototypes ABS fabriqués et largement utilisés dans la conception, les essais et l'évaluation, etc. En raison de haute résistance. Ces dernières années, le développement de matériaux de résistance supérieure formant PC, PC / ABS, FLPP etc., de sorte que le processus peut produire directement les parties fonctionnelles. Étant donné que ce processus comporte des avantages importants, le processus est le développement extrêmement rapide, le système actuellement FDM dans le monde a la plus grande part des systèmes de prototypage rapide installés.

avantages:

1. Cette technique peu de pollution, les matériaux peuvent être recyclés, la petite pièce pour la mise en forme;

2. La matière à mouler: filament plastique solide;

3. en utilisant un matériau de support soluble dans l'eau, afin de séparer la pièce à usiner, en réalisant ainsi la bouteille ou un autre usinage de la pièce creuse;

4. Les pièces de performance: plastique équivalente ou de la cire;

Les buts principaux: plastique, moulage à la cire, le modèle ou échantillon.

inconvénients:

1. SLA inférieure à la technologie de traitement de précision;

2. La surface relativement rugueuse de la pièce;

3. Le processus de longue date.

La technologie 3DP

L'impression en 3D 3DP-à-dire, en utilisant l'imprimante 3DP utilisant des techniques standard de la technologie à jet d'encre 3D, en reliant le corps liquide est déposée sur la couche mince de poudre sur la couche d'impression par couche pour créer des données de section transversale des pièces, en créant le modèle solide en trois dimensions, en utilisant ce modèle de produit moulé en technique d'impression et l'échantillon réel ayant la même couleur, les résultats de couleur peuvent également être dessinés directement sur le modèle, les échantillons d'information modèle transmis est grand, il est la technologie d'impression couleur 3D la plus sophistiquée.

La présence de problèmes et les solutions existantes de la technologie d'impression 3D

Les contraintes matérielles

Le courant dominant actuelle la technologie d'impression 3D peut atteindre en plastique polymère, en métal ou en céramique imprimer certains, mais il est actuellement impossible d'imprimer des documents est également très bien. Restrictions visant à limiter le matériel principalement deux aspects, d'une part, le type de matériel de la technologie d'impression 3D actuelle peut imprimer est limitée, ne peut pas entièrement s'adapter à une variété de matériaux d'impression pour la production industrielle. Cela rend la technologie d'impression 3D ne peut être utilisé dans certaines situations, la popularisation est encore beaucoup d'obstacles. D'autre part, pour un particulier imprimante 3D, le type de matériel est des catégories imprimables ou plusieurs spécifiques, ce qui permet à chacun ou groupes de matériaux, il est nécessaire de concevoir imprimante 3D dédiée, polyvalence usinage conventionnel inférieure bon. Bien que dans l'impression multi-matériaux, nous avons fait des progrès, mais à moins que ces développements arrivent à maturité et efficace, sinon le matériel sera toujours un obstacle majeur à l'impression 3D.

solution:

Pour résoudre les problèmes ci-dessus deux, nous pouvons trouver une solution à cette ligne de pensée. Tout d'abord, le développement de nouveaux matériaux, dont la direction est la forte croissance actuelle du pays. Grâce au développement de nouvelles performances d'impression est bonne, mais aussi pour obtenir des propriétés matérielles des matériaux traditionnels matériaux nécessaires pour améliorer la polyvalence de la technologie d'impression 3D. D'autre part, augmenter la polyvalence de l'imprimante 3D lui-même. Du point de vue de la conception modulaire peut être, la structure du corps cohérent pour différents types ou types de matériaux, tels que le changement qu'une partie de l'élément de tête, et l'élément amovible est une meilleure performance, facile à remplacer.

Faible rendement d'impression

La faible efficacité peut être analysée sous deux angles. En premier lieu, par rapport à l'usinage conventionnel, l'élément d'usinage est formée sur la base Sauvegarder l'ébauche, est typiquement moins de différence entre l'ébauche et les parties du matériau, à savoir, les besoins moins matière à enlever, un traitement plus rapide, et la technologie d'impression 3D doivent toutes matériau souhaité à travers les parties pleines empilées additif, un grand volume de matière. Ou alors retiré de la pile pour comparer le volume de matériel disponible, le montant de l'augmentation du volume de matériau est généralement plus grande que le volume de matière est réduite. En second lieu, le mouvement du point de vue de moulage, l'usinage conventionnel multiple mouvement primaire en un mouvement rotatif, et 3D impression d'un mouvement linéaire, un mouvement de rotation plus facile d'atteindre une plus grande vitesse, et de maintenir une certaine stabilité du mouvement de balayage d'impression 3D mouvement linéaire, il est difficile d'atteindre une plus grande vitesse. Ainsi, l'impression 3D, la technologie non seulement un grand volume de traitement requis, et la vitesse de déplacement est limitée, la faible efficacité de traitement intégré.

solution:

Pour une question, le membre peut être considéré par certaines règles de la matière vierge, pour réduire la quantité de matière à imprimer, est principalement utilisé pour la production à haut volume, le nombre de contour minimum en blanc conçu pré-contenu entité, sur la base du flan sur l'impression. Pour deux problèmes, le mécanisme peut être conçu Angle pour être mécanisme de mouvement à grande vitesse, comme un mécanisme parallèle. Il est également nécessaire de coordonner les matériaux de conception fondent vitesse de solidification plus rapide ou la vitesse. Vous pouvez également démarrer à partir du logiciel et le point de la planification trajectoire de vue, des idées de conception gradient, il y a le respect de la force nécessaire, le taux de remplissage choisi plus grand, le reste du taux de remplissage plus petit, plutôt que l'ensemble de l'entité actuelle ont choisi le même taux de remplissage.

La faible qualité et de précision

En premier lieu, les problèmes de qualité, étant donné que l'utilisation de l'impression 3D « fabrication en couches, des couches superposées », le procédé de fabrication additif, la liaison entre les couches fermer à nouveau, et ne peuvent pas être moulés à partir de parties de moule traditionnels comparables, et les parties microstructure et structure du matériau détermine les propriétés physiques des pièces, telles que la résistance, la rigidité, résistance à l'usure, résistance à la fatigue, l'étanchéité à l'air ne peut pas répondre à la plupart des exigences pratiques d'ingénierie. problèmes de précision suivies par le principe inhérent la formation et le développement de la technologie d'impression 3D est pas parfait, précision d'impression des pièces moulées comprennent la précision dimensionnelle, la précision de la forme et la rugosité de surface sont pauvres, comme une partie fonctionnelle ne peut faire des prototypes utiliser de telle sorte que son application sera grandement réduite.

solution:

Pour des problèmes de qualité, peut être considéré du point de vue de passes d'impression, la partie d'impression est principalement affectée par la texture et la direction de la force de tendance constante, augmenter sa force, la force de la prévention, la déchirure de remplacement ou de dommages. Pour des problèmes de précision, la recherche de la technologie d'impression haute résolution, autant que possible, afin de réduire la résolution de la couche, mais devrait également envisager d'appariement et l'efficacité de l'impression. D'autres matériaux peuvent être augmenté ou diminué la technologie, le traitement de surface ou d'autres technologies de post-traitement en réduisant la matière.