金属3D打印数字化制造研究进展

数字化制造将传统的制造过程转化为数字模型,实现对整个制造流程的智能控制,进而快速生产出满足要求的产品。金属3D打印是一个具有多物理场强耦合作用、过程强时变扰动、内禀关系非线性以及多变量与多目标等特点的复杂物理过程,实现金属3D打印全流程的数字化控制,有望解决当前3D打印零件质量一致性和性能稳定性低的瓶颈问题,推动高质量3D打印技术的发展。本文首先分析了金属3D打印的技术特征和数字化制造的基本内涵,随后从3D打印过程数据在线监测、数字化仿真、物理与信息系统交互3个方面综述了金属3D打印数字化制造的研究进展,最后讨论了数字化制造在金属3D打印领域的未来研究重点,展望了发展前景。     

基于3D打印技术的模具制造

本文以某限位块模具型芯为例,利用生产浪费最小、能量消耗最低、污染排放最小的3D打印技术理念生产制造,打破了传统的模具设计与制造方法,从而可以实现绿色模具和快速模具制造。     

金属零件3D打印技术的应用研究

金属零件3D打印技术作为整个3D打印体系中最为前沿和最具潜力的技术,是目前先进制造技术的重要发展方向。随着科技发展对材料的不断需求,利用快速成形技术直接制造金属功能零件将会成为该技术的主要发展方向。3D打印技术正在快速改变着人们传统的生产方式和生活方式。以数字化、网络化、个性化、定制化为特点的3D打印制造技术被外界认为将推动第三次工业革命。激光工程化净成形技术（LENS）,激光选区熔化技术（SLM）及电子束选区熔化技术（EBSM）3种技术是金属零件3D打印技术的典型代表。对金属零件3D打印技术,包括基本的技术原理及其技术应用领域进行了介绍,最后对金属零件3D打印技术的发展进行了展望。     

3D打印技术在模具制造中的应用

介绍了基于3D打印技术的快速模具制造技术,并对快速模具进行分类。阐述了不同种类快速模具的特点及其制造工艺,分析了3D打印技术在模具制造中的优势。     

金属零件与金属模具的快速制造

能够将适合市场需求的创新设计率先转化成实实在在在的商品，就能为抢占市场份额创造有利条件，快速成形技术结合铸造技术快速生产金属零件和金属模具，为企业参与市场竞争提供了有力的手段。     

3D打印或将降低家电企业模具制造成本

在传统制造方式中，模具的投入与开发占据企业较高成本，如果有一种行之有效的技术手段能在模具制造环节降低投入，无异于产业福音。据悉，3D打印技术的研发与应用，或将在未来降低家电企业的模具制造成本。     

3D打印不锈钢模具成型零件开裂的模拟分析研究

针对3D打印420不锈钢模具零件发生的开裂现象,通过建立激光选区熔化(SLM)3D打印过程的热-结构耦合有限元模型,模拟了打印过程的温度场和应力场,对打印开裂进行了分析.结果 表明,随打印层数增加和热量在零件内积累,激光扫描区域的温度峰值增加,熔池尺寸变大,冷却收缩产生的应力增加.层厚方向的热应力随着打印层数的增加而增...     

3D打印技术对模具制造技术的影响分析

随着3D打印技术在汽车、航空航天、工业和医疗等领域的悄然兴起,较多业内人士对其发展有不同的见解。本文通过对比3D打印模具与传统模具制造技术的优缺点,客观地分析了3D打印技术对模具制造技术的影响,并提出了3D打印技术与模具制造技术融合互补的思路。     

中国造出世界最大金属零件高精度3D打印装备

正由华中科技大学完成的"大型金属零件高效激光选区熔化增材制造关键技术与装备(俗称激光3D打印技术)"最近通过了湖北省科技厅成果鉴定。该成果深度融合了信息技术和制造技术等特征的激光3D打印技术,体积为(500×500×530)mm3,由4台激光器同时扫描,为目前世界上效率和尺寸最大的高精度金属零件激光3D打印装备。该装备攻克了多重技术难题,解决     

我国研制出大尺寸高精度金属零件3D打印装备

正由武汉光电国家实验室(筹)完成的"大型金属零件高效激光选区熔化增材制造关键技术与装备(俗称激光3D打印技术)"2016年4月26日顺利通过了湖北省科技厅成果鉴定。这套装备为目前世界上效率领先、打印零件尺寸最大的高精度金属零件激光3D打印装备。据华中科技大学武汉光电国家实验室曾晓雁教授介绍,该装备采用4台激光器同时扫描,解决了航空航天复杂精密金属零件在材料结构功能一体化及减重等技术难题,实现了复杂金属零件高精度成形、提高成形效率、缩短装备研制周期等目的。     

金属3D打印工业化必争之地

<正>世界首款3D打印金属自行车车架于日前亮相,由英国唯一的激光熔融系统制造商雷尼绍与英国自行车设计和制作公司联袂制造。该自行车车架由钛合金制成,重2.1 kg。据介绍,传统的车架通过铸铝成形,是实心结构,而这款3D打印金属自行车车架设计为空心结构,减轻了质量,有利于竞技,还具备耐腐蚀、经     

3D打印医用金属植入体

3D打印医疗化产品推动了我国医疗技术不断升级,也是我国进入创新中国和健康中国新时代的标志。本文简述了3D打印医用金属植入物（桡骨、肱骨、胸骨、肋骨、脊椎、髋关节、股骨、膝关节、颅骨及义齿）的应用,涉及人体的四肢骨、躯干骨、颅骨和牙齿。因个体化的量身定制优势,3D打印技术革新了传统手术方式和假体材料加工,也提高了植入体适配率和手术成功率,为患者康复带来希望与福音。     

砂型铸造金属模具的激光直接制造

砂型铸造金属模具的工艺特点如带有起模斜度、圆角过度等特点，都适于激光直接制造技术的应用。采用激光直接制造技术可实现材料的性能梯度，从而满足模具局部特殊的性能要求。与传统模具铸造工艺相比，激光直接制造工艺的成本低、工期短，且能形成复杂模具。     

零件与模具的无模直接制造方法

零件与模具的无模直接制造方法属于零件快速制造方法,步骤为：①设计零件的三维CAD模型;②对三维CAD模型进行切片处理;③根据分层数据进行路径规划,生成每层成形的数控代码;④采用数控等离子熔积喷枪或氩弧焊枪,将合金、金属间化合物、金属陶瓷或陶瓷的丝材或粉末,在基板上按照每层数控代码熔积成形;⑤熔积成形过程中将等离子弧或氩弧与激光复合;⑥按照上述步骤逐层熔积成形,直至达到零件尺寸形状要求。本发明保持等离子或氩弧焊成形成本低、效率高、成形体易于达到满意度的优点,仅附加小功率激光,成本低于激光熔敷和电子束成形技术,可快速、低成本地获得组织力学性能和表面质量好的零件或模具。     

不同金属3D打印增材制造技术对比分析

随着3D打印增材制造技术的发展,不同种类的成形技术有各自不同的特点和分类方法,按照成形材料不同沉积状态,金属件的成型工艺主要有SLS技术、SLM技术、LCD技术、3DP技术及EBM技术。通过不同金属3D打印增材制造方式的对比,可以看出没有一种技术可以同时满足精度高、力学性能优异、成本低的要求。各工艺优缺点明显,应用领域显著不同。     

3D打印随形冷却模具零件的温度场和应力场数值模拟

针对3D打印随形冷却模具零件产生的热积累现象,数值模拟了打印过程中零件的温度场和应力场,并通过实验分析了热积累对打印质量的影响。在基板未预热条件下,打印零件温度分布的均匀性差,热积累效应的影响明显。热应力主要集中在零件底部与基板连接处,冷却后零件的残余应力和变形较大。打印模具零件表面的挂渣严重,尺寸偏差较大,硬度偏低。在基板预热150℃条件下,打印零件温度分布相对均匀,热积累效应的影响减小。由于温度梯度变小导致的局部热应力和残余应力减小,变形减小,打印零件表面挂渣减少,尺寸精度提高,硬度增大,打印质量更好。     

金属3D打印技术的研究

3D打印或增材制造是一种采用逐层材料堆积的方式直接从数字模型制造零件的新方法,被誉为"第三次工业革命"的核心技术。这种无模具的制造方法可以在短时间内生产出高精度、完全致密的金属零件。3D打印具有零件设计自由、零件复杂性、轻量化、零件整合和功能设计等特点,故金属3D打印在航空航天、石油天然气、海洋、汽车、模具制造和医疗领域中的应用受到特别的关注。首先简要介绍了金属3D打印技术的基本原理、特点及分类,然后重点介绍了几种金属3D打印技术——选择性激光烧结技术(SLS)、选择性激光熔化成形技术(SLM)、直接金属激光烧结技术(DMLS)、电子束熔化成形技术(EBM)和激光工程化净成形技术(LENS),包括技术的基本原理、优缺点及其具体应用领域。最后对金属3D打印技术的优势、目前面临的主要问题及未来发展趋势进行了总结与展望。     

3D打印模具常见问题的解决方法

熔融沉积成型(FDM),常用于新型高效环保模具的制作。3D打印生产的模具具有强度高、表面质量好、寿命长的特点。但是打印毛坯过程存在诸多问题,就关键问题提出解决方案,将打印工艺和工艺参数进行不断优化,提升了整体打印质量和效率。     

基于等离子弧焊的金属零件直接制造系统设计

金属零件直接制造技术目前已成为快速成形技术的研究热点和重要发展方向.基于等离子弧焊的金属零件直接制造技术是一种非常实用而且制造成本较低的直接快速制造金属全密度零件的方法.在分析金属零件直接制造原理的基础上,设计并开发了基于等离子弧焊的金属零件直接制造软、硬件系统,并采用该系统进行高温合金中空零件制造实验.实验结果表明,采用等离子弧焊直接制造系统可以得到成形良好、组织细密的金属零件.