近期3D打印方面捷報練練,應用領域正在不斷拓寬。據外媒最新報道,俄羅斯生產的全球首個外殼由3D打印技術制成的衛星將于3月底發射。波音公司開發出一種懸浮式3D打印技術,在沒有任何實體打印平臺的情況下,實現360度無死角操作,并于近日成功獲批專利。

  通過波音公司發布的視頻可見,使用該3D打印技術,在整個打印過程中沒有任何實體的打印平臺,所打印的對象始終懸浮于半空中,并且還可任意做空中翻轉動作。這與普通3D打印機只能自上而下進行材料沉積有很大區別。

  研究人員稱,該技術的優勢在于:完全突破對形狀的限制,實現更加復雜零部件的整體3D打印。而且,該技術采用多個3D打印機同時在不同方向一起工作,可打印出各種功能產品,并顯著提高打印速度。打印出的材料具有抗磁性,經過超級冷卻之后能變成超導體。此外,波音公司在專利中還提到懸浮的其他方式,例如,通過聲波進行懸浮。未來波音公司將使用懸浮式3D打印技術驅動創新,以開發復雜的飛機零部件制造技術。

  業內人士認為,3D打印技術是一種應用廣泛,結合力強的技術,尤其適合航空航天、汽車等高端產品關鍵零部件的制造。研究報告顯示,2015年3D打印市場上,航空和軍事領域終端用戶的占比達到14.4%,成為最主要的組成部分之一,其他主要終端用戶還包括汽車制造、消費品、醫療保健機構等,占比分別為21.2%、18.12%、16.07%。

  相比于傳統制造工藝,通過3D打印技術生產航空航天所需零部件優勢明顯。航空航天制造領域大多使用價格昂貴的戰略材料,比如鈦合金、鎳基高溫合金等難加工的金屬材料。傳統制造方法對材料的使用率很低,一般不超過2%—5%,材料的極大浪費意味著機械加工的程序復雜、生產時間周期長、制造成本的增加。

  用3D打印技術生產的飛機零部件材料使用率則能夠達到60%,有的甚至達到90%以上。不僅如此,3D打印技術還可以優化復雜零部件的結構,在保證性能的前提下將復雜結構變換重新設計成簡單結構,從而起到減輕重量的效果,其制作的零部件較傳統方法輕30%-55%。

  在航天航空領域,3D打印應用前景愈加積極。目前空客公司的A350機身中已有超過1000種零部件都是通過3D打印技術打印制成,這一數量超過其他任何飛行器中所采用的3D打印材料。3D打印龍頭企業Stratasys東南亞和太平洋地區總經理伊隆表示,通過使用3D打印技術,飛機生產企業可以大大降低某些零部件在制造過程中的復雜程度,同時降低成本和時間。但他同時承認,在當前階段通過3D打印技術打印出整架飛機還無法成為現實。

  過去幾年,美軍也啟動了不少3D打印相關項目。美國空軍與私人航天公司SpaceX和OrbitalATK簽訂了一份總額2.4億美元的合同,開發3D打印火箭引擎。美國空軍日前還宣布,計劃開發一項新技術,利用3D打印技術在戰場現場制造小型無人駕駛飛行器(UAS),以在最短時間響應前線需求,降低裝備成本,該計劃將列入美軍2017年軍隊探索性勇者試驗(AEWE)中。

  中國3D打印網點評:除了在航天方面的進步,3D打印機的市場需求在井噴式發展,應用領域想象空間無窮全球產品設計不斷發展,產品系列推陳出新,覆蓋從普通個人消費者、設計師、工程師到工廠等各個領域終端用戶;應用領域想象空間無窮,大到航空航天、軍工、汽車、生物工程、醫療,小到服裝、家居生活、食品,尤其在一些交叉學科領域中,3D打印的應用更加明顯。

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