3 технологии аддитивного производства, на которые стоит обратить внимание в 2017 году

С приближением 2016 года пришло время с нетерпением ждать 2017 года, а также технологий и инноваций в области 3D-печати. 2016 год был годом приобретений и финансирования таких компаний, как Formlabs, Desktop Metal и Carbon, которые закрывали крупные раунды, а GE выходила на рынок с приобретениями Arcam и Concept Laser. Так, что компании делают в этом месте, чтобы вызвать такой приток денег и интереса? Ниже мы выделяем 3 технологии, на которые стоит обратить внимание в 2017 году.

Промышленность 3D-печати намечена

XJET

XJet 3D-принтер

Первая технология приносит совершенно новый способ создания металлических деталей на рынке. Машина называется XJet, а технология, которую она использует, называется Nano Particle Jetting (NPJ).

Большинство технологий 3D-печати на металле используют порошок, который затем спекается для создания деталей слой за слоем, попадая в технологическую категорию Powder Bed Fusion. В XJet используется метод струйной печати (струйная печать материала), аналогичный 2D-принтеру, но вместо цветных чернил он наносит наночастицы металла в виде чернил.

Дерево технологий струйной обработки материалов

Это работает, размалывая металл в мелкую пыль, до точки, где это находится на уровне ниже микрона. Стандартные металлические принтеры обычно используют частицы размером от 30 до 45 микрон. Сохраненные в жидком агенте, чернила из наночастиц затем наносятся на пластину с печатающей головки с колоссальными 221 миллионами капель в секунду. Когда он осаждает чернила, жидкий агент испаряется, оставляя частицы металла осажденными. Затем осажденные частицы сплавляются вместе с нагревательным элементом, который проходит над ними, применяя температуру до 300 ° C. Благодаря размеру капель можно создавать металлические детали с толщиной слоя до 1 микрона.

Так почему эта технология имеет значение? Прежде всего, используется только материал, необходимый для строительных работ, что ограничивает количество отходов. В традиционных машинах для плавления с порошковым слоем используемый металлический порошок не может быть использован повторно из-за высоких температур, в результате чего большое количество дорогого материала теряется.

Другой серьезной проблемой для машин с порошковым слоем является безопасность оператора, имеющего дело с металлическим порошком и газами, используемыми в этом методе. Использование машины XJet обеспечивает гораздо более высокий уровень безопасности, без остаточной металлической пыли, которая может вдыхаться или реагировать на внешние элементы. Весь материал Xjet хранится в герметичных картриджах, которые вставляются в машину.

Последним ключевым преимуществом является общий уровень детализации и отделка поверхности, которая не требует последующей механической обработки или трудоемкого процесса удаления опоры. В Xjet используется вспомогательный материал, который не прикрепляется к отпечатку и легко выгорает при помещении в духовку.

Механизмы высокой детализации

Благодаря огромному сборочному лотку размером 500 мм x 250 мм x 250 мм, XJet может производить как крупные, так и мелкие детали. Жюри все еще отсутствует, хотя пока нет принтеров, мы посмотрим, оправдается ли оно в 2017 году.

HP Multi-Jet Fusion

HP Jet Fusion 4200

Вступление HP в мир 3D-печати с дебютным 3D-принтером HP Jet Fusion 4200 не стало тихим шагом в индустрию. С его большими стендами на выставках и объявлениями по всему мейнстриму, на самом деле не многие люди получили в свои руки. Мы ожидаем, что 2017 год станет годом, когда машина Multi-Jet Fusion выйдет из укрытия и начнет производить детали для инженеров и дизайнеров по всему миру. Компания HP уже подтвердила трех немецких реселлеров этой машины в Европе и многих других по всему миру.

Машина использует их запатентованную технологию Multi Jet Fusion (MJF), которая работает, распределяя миллионы капель химического вещества в секунду на тонкий слой порошкообразных материалов (звучит знакомо ... 2D), одновременно отверждая его. Что действительно уникально, так это то, что процесс имеет возможность устанавливать свойства каждого отдельного объемного пикселя (или, как его называет HP: «воксел»). Это означает, что вы можете контролировать механические и физические характеристики всей детали с возможностью добавлять больше деталей, включая цвет и механику конструкции. Стоимость машины составляет 155 000 долларов, что является конкурентоспособным в промышленном пространстве, так как большинство нейлоновых машин стоят от 200 000 до 500 000 долларов.

То, что делает новую технологию HP интересной, это то, что вы впервые сможете контролировать точные характеристики вашей детали на всем аппарате, делая его самым универсальным 3D-принтером на рынке, если он делает то, что, по его словам, будет. HP открыла платформу материалов для машины, поощряя третьи стороны к участию и внедрению новых материалов. Прошли те времена, когда цены взбирались с запатентованными материалами, к которым мы привыкли от таких гигантов, как HP. Термопласт - это первый материал, который может стать изобилием полезных материалов, никогда ранее не использовавшихся инженерами или дизайнерами в области аддитивного производства.

Нейлоновая зубчатая структура | Полноцветная модель электростанции

Arcam

Arcam EBM S400

Arcam был чуть дольше, чем другие компании, на которые он указал, после того, как он был публично зарегистрирован в 1997 году и выпустил свою первую машину в 2002 году. Есть две причины, чтобы осветить эту технологию в 2017 году. Во-первых, это приобретение Arcam компанией GE в начале этого года, а во-вторых, это два ключевых рынка, на которых она работает: аэрокосмическая и медицинская. Новый контрольный пакет GE в Arcam позволит ей влиять на направление компании, и новые инвестиции наверняка покажут некоторые важные обновления продуктов и технологий в следующем году.

Дерево технологии Fusion Bed Fusion

Отрасли, в которых Arcam работают, - это две ключевые вертикали, в которых 3D-печать становится все более широко распространенной: медицинский корпус в форме имплантатов (50 000 ортопедических имплантатов, изготовленных на данный момент компанией Arcam), и функциональные конечные части для авиации. Ожидается, что объем 3D-печати металлов вырастет больше, чем в любой другой отрасли - продажи принтеров вырастут на 48%, а продажи материалов - на 32% (отчет IDTech), - что делает эту область еще более интересной в следующем году.

Глобальный отчет о 3D-печати EY 2016

Электронно-лучевая плавка (EBM) - это запатентованная технология производства присадок, принадлежащая Arcam. Он работает с использованием мощной электронной пушки (до 3000 Вт) для нагрева порошковых металлических строительных конструкций слой за слоем. После завершения каждого слоя сборочный резервуар опускается, свежий порошок сгребается по рабочей поверхности, и процесс продолжается до завершения работы компонента. EBM как технология отличается от других типов металлических добавок, поскольку для плавления металла не используются лазеры и газообразный аргон. Ключом к EBM является электронная пушка высокой энергии, которая расплавляет многие слои, а не только поверхностный слой, создавая более прочные и точные детали.

Последствия применения технологии EBM огромны, поскольку это один из немногих способов создания нестандартных имплантатов, которые тело с меньшей вероятностью отвергнет. Эти титановые имплантаты содержат пористые участки, которые способствуют росту кости, и могут быть разработаны с учетом этого. Никакой постобработки не требуется, в отличие от предыдущих попыток создания металлических 3D-печатных имплантатов, для которых требовалось покрытие для стимулирования роста костей. Авиационный сектор смотрит на EBM благодаря своей способности справляться с интенсивными ситуациями с высокой температурой и давлением. Honeywell создает детали для своих авиационных двигателей и нуждается в деталях, выдерживающих температуру выше 1000 ° C, что делает EBM идеальным при использовании конкретных сплавов на основе никеля. Это также нарушает традиционные методы производства, используемые аэрокосмическими компаниями, с более быстрым временем выполнения заказа и гораздо более сложной геометрией, экономя время и деньги.

Имплантат черепа | Аэрокосмический Светильник | Купольный имплантат