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3D打印原理图 3D打印技术应用领域有哪些? 3d打印机怎么用

五月新发布的全球最瞩目3D打印设备排行TOP10

2016-05-25 09:49 来源:未知 编辑:3D知道网 人气: 评论(0
3D打印网讯 五月,仍然是全球3D打印产业持续火热的一个月。在全球竞争热潮的鼓动之下,世界各地的3D打印企业相继推出自己最新的主打产品,就连深耕IT行业多年的惠普公司以及办公设备行业巨头理光公司也都开始转行,正式走入3D打印行业。下面,就让我们一起来回顾本月有哪些最新的3D打印设备吧!

 

  NO.1 惠普的MJF新设备

  要说到本月最具影响力的3D打印设备,当之无愧的要数IT巨头惠普公司发布的最新款设备。随着惠普等科技巨头进军3D打印市场,3D打印技术已经成为了主流。日前,在年度快速原型和增材制造大会上,惠普宣布推出全球首款生产就绪商用3D打印系统。惠普表示,这款备受期待的Jet Fusion 3D打印解决方案提供优质的物理部件,3D打印速度提升了十倍,而成本只有目前3D打印系统的一半。由于受到较低打印速度的限制,3D打印技术一直无法和传统的制造工艺媲美。

  这款3D打印平台是独一无二的。它每秒可打印3.4亿点体积像素,从而为原型设计和制造伙伴提供极大的打印速度、功能部件以及巨大的成本优势。这款新型Jet Fusion 3D打印解决方案能提供行业前所未见的打印速度、质量和成本。商家和厂家完全可以重新考虑如何为客户设计和提供解决方案。这当然不是一个消费者级别打印机。这款新型3D打印机是专为模型店和3D打印服务机构设计的。惠普已经看到了该研发项目的挑战,因此与耐克、宝马、Autodesk、Jabil、美国强生、Materialise、Proto Labs、Shapeways以及西门子等战略合作伙伴进行了合作。

  有趣的是,惠普目前正在构建一个3D耗材应用商店,已经开始与阿科玛(Arkema)、巴斯夫(BASF)、Evonik以及Lehmann & Voss进行合作,计划不断扩大该开放平台生态系统。此外,惠普还与Autodesk和西门子等软件伙伴合作,旨在将整个流程(从设计到打印成品)变得更加便捷和直观。正如您想象的一样,这些机器都不便宜,售价从13万美元起。你可以现在开始预定,但是直到2016年后期才会开始发货。

  NO.2 奥宝科技发布PCB 3D打印设备Precise 800

  虽然尽管将电子和3D打印技术结合起来并不是一个很新鲜的主意,现在有很多创客都会在自己的3D打印项目中加入电子功能。甚至有些创业团队已经在尝试开发可以3D打印电路板的桌面设备。而现在,全球知名的半导体光学设备(AOI)制造商和PCB生产解决方案供应商奥宝科技(Orbotech)推出了一款全新的PCB 3D打印设备—— Precise 800自动光学成型(AOS)系统,该系统已经在苏州举办的CTEX 2016展会上进行了首次亮相。

  据介绍,Precise 800是一款独一无二的针对高密度互连(HDI)和复杂的多层PCB制造而开发的先进解决方案。这一全新设备将对PCB厂家有着特别的吸引力,因为它能够去除多余的铜,以及填补缺失的区域。对于用户来说,这些特色很重要,因为它意味着该成形解决方案能够消除废料,带来大量的节省,并能快速收回初始投资。Precise 800是数字化增材制造技术的一个独特的创新,代表着在电子微制造生产工艺中的一次完整的突破,它是基于奥宝多年来开发的一项增材制造技术的。

  据了解,在Precise 800上使用了奥宝公司的两项专利技术:1、3D成形(3D Shaping,3DS)技术。该技术是基于一系列相关技术的集成,包括3D缺陷分析、3D激光成形和3D可视化等。通过将缺陷的形状与实时计算机辅助制造(CAM)数据相比较,同时进行3D分析,3DS能够自动标识需要添加铜的地方。然后它会引导着系统的激光到其Precise Stick(一种高品质的金属材料承载装置)以实现铜的精确沉积。这一结果会通过3D可视化立即得到确认。2、闭式循环(CLS)工艺,该工艺采用专门的图像分析算法,在实际图像与设计数据(CAM)之间进行实时比较,找出短路和开路的精确位置,然后它可以智能地指导系统激光以很高的精度烧蚀过量的铜高。该系统目前已经向全球客户发售。

 

 NO.3EnvisionTEC世界首款工业级复合材料3D打印机

  2016年5月16日,知名工业级3D打印解决方案提供商EnvisionTEC宣布推出SLCOM 1工业级复合材料3D打印机。EnvisionTEC是一家老牌的3D打印机生产商,2002年的时候该公司推出了市场上第一款商业化的DLP 3D打印机。经过多年的不断创新,如今该公司又通过SLCOM 1的推出为市场带来了另一个第一:第一款工业级复合材料3D打印机,该机器首次使用了一种被称为选择性分层复合对象制造(SLCOM,Selective Lamination Composite Object Manufacturing)的专利技术。

  据了解,SLCOM技术使得制造商可以通过一卷材料逐层层积热塑性复合纤维板材来构建复合材料 部件。作为第一款采用此项技术的3D打印机,SLCOM 1的最大3D打印尺寸达到惊人的24×30×24英寸。SLCOM 1可以根据客户的性能要求处理范围广泛的定制化热塑性增强单向或多向纤维。据悉,SLCOM 1可以处理的复合材料基体材料包括:玻璃纤维织物、碳纤维织物或其他种类的增强型芳纶纤维织物,比如尼龙6、尼龙11、尼龙12、聚醚醚酮(Peek)、聚醚酮酮(Pekk)、聚碳酸酯(PC)等等。它可以用于航空航天、汽车、消费类产品、体育用品和医疗等领域内相关高质量3D打印部件的制造。这些复合材料可以针对不同的韧性、耐环境性能、减震、低易燃性、高耐磨性和高强度重量比等属性进行定制。

  目前这款SLCOM 1工业级复合材料3D打印机正在美国佛罗里达州奥兰多举办的 RAPID 2016展会上进行展示。

  NO.4 Photocentric基于液晶技术的光固化3D打印机

  日前,来自英国Peterborough的3D打印公司Photocentric开发出了一种基于LCD屏的3D打印技术——Daylight Polymer Printing(日光聚合物技术),据称该技术能够以低成本的硬件来实现很高的树脂3D打印分辨率。而该公司根据该技术推出的一款最小的光固化树脂3D打印机售价仅为449英镑,从而让家庭用户也能够使用光固化3D打印技术。该公司本身对树脂3D打印技术有深入的了解,它还是生产液体光聚合物树脂的少数几家公司之一。Photocentric公司13年前就已经成立,如今该公司每年生产大约500吨此类材料,其中很多都卖给了3D打印机厂商。他们在英国和美国凤凰城都设有办事处,拥有员工75人。2013年,他们采取了一个大胆的行动,在英国政府创新拨款的帮助下,该公司开始开发自己的3D打印系统。

  该公司解释说,他们当时决定选择一种基于LCD显示屏的技术,这样就可以利用LCD显示屏技术已经成熟和应用非常广泛的优势。而且由于LCD技术成本已经很低,因此它就成了这种很经济的3D打印技术的一个完美的光源。“我们的概念很简单——使用液晶屏发出特定波长和强度的日光来固化光敏树脂。而所有其他光固化的3D打印机往往将日光和紫外光结合起来以相当高的强度照射。”他们说。

  当用一种自制的、十分敏感的树脂与日光结合起来后,一种成本非常低的平台就被创建了出来。Photocentric通过开发出世界上最敏感的日光树脂实现了这一切。它看上去似乎是缺点的特点——只在日光下工作和只能使用强度数量级比较低的光线——却反而成了最大的优势。Photocentric将这种技术称为“日光聚合物打印(Daylight Polymer Printing),或“DPP”(正在申请专利)。

  实际上,它工作原理是把一块液晶面板(批量生产的那种)放置在树脂罐的底部。该液晶屏会把平光(不是UV)的像素照进树脂,使用很少的能量就能固化树脂——这也解决了部件往往粘在树脂罐底部的问题。该公司解释说,该问题的原因主要在于UV光使用了太多的能量,从而造成不必要的固化。“从这些屏幕上会产生强度非常低的光,其强度要比数字投影仪和激光器产生的光要低一个数量级,这就意味着没有散射光去产生不必要的过度固化。”他们说。顺便说一句,这种低能量的方法也会提升制造速度,而且这种光对人的眼睛无害。如今,Photocentric公司专利的DPP打印解决方案已经吸引到了大量的关注,上个月在柏林举办的IDTechEx展会上该公司因此获得了欧洲2016创新奖。而在今年早些时候,该公司还赢得了英国女王企业奖之创新奖。

  不过,更重要的是,该公司已经将该技术用于其两款低成本的3D打印机上——LIQUID CRYSTAL 10"日光聚合物 3D打印机和LC Mini 3D打印机。其中LIQUID CRYSTAL 10"最大3D打印尺寸为200×100×200毫米,最小层厚可达25微米(XY分辨率为220微米)。较小的LC Mini 3D打印机的最大3D打印尺寸只有60×100×120毫米,但是层厚等精度指标与前者一致。另外这两款3D打印机的价格都非常有竞争力,分别是 699英镑和449英镑,如今 LIQUID CRYSTAL 10" 3D打印机已经在该公司的官网上开售,而 LC Mini也将在下个月正式推出。

 

NO.5 Drawn公司推出超大型机械臂3D打印机

  2016年5月13日,法国3D打印初创公司Drawn发布了其号称是颠覆性的3D打印机Galatea 1.0。Drawn是Sylvain Charpiot于两年前创立的。Sylvain称他的团队为了开发这款3D打印机总共花了4年时间,并称该机器可以与以色列3D打印公司Massivit推出了一款巨型3D打印相比,后者刚刚获得了Stratasys公司的大笔资金投资。

  据了解,Sylvain是一位经验丰富的工程师,他毕业于法国著名的国立高等工程技术学校(ENSAM)。在毕业之后,Sylvain先是在捷克管理了一个大型制造中心,然后又去了东南亚。在发展中国家工作的几年里,他觉得技术能够帮助他把一些原本流向了低工资国家里的工作岗位带回来。于是他决定回到法国去学习一些商业技能,希望成为一名企业家。正在这个时候,3D打印开始崭露头角,一下子就吸引住了Sylvain。从2012年起,Sylvain开始致力于开发一款大型3D打印机,这就是Galatea。Sylvain刚发布的这款Galatea 1.0 3D打印机最大3D打印尺寸为1.2×1.5×2米,并能够以1毫米的分辨率实现每小时30厘米的打印速度。这些技术指标着实让人印象深刻,基本上与Massivit 3D打印机不相上下。Massivit 3D打印机的最大3D打印尺寸为1.5×1.2×1.8米,打印速度为每小时35厘米,Z轴分辨率最小可达1毫米—1.5毫米。

  据此之外,Sylvain还自豪地宣称,Galatea拥有3D打印回收材料的能力。目前的1.0版本可以打印ABS、醋酸纤维素(CA)、聚碳酸酯(PC)以及一些复合材料,以及一些再生材料。与之相比Massivit的专利技术则更为依赖其专有的凝胶,显然打印成本会更高,更不要说Massivit 3D打印机的起价高达30万美元了。Sylvain称他们的价位要比Massivit低得多。另外,这机器配备了两个软件,其中一个是该公司专为Galatea 1.0开发的使用起来十分容易。值得一提的是,在生产模式下,Galatea可以一天24小时不停地生产。比如,它最近为开业不久的里昂光明体育场3D打印了一个高达4.2米的巨大狮子塑像,就是靠着20天的不间断生产才完成的。

  NO.6 质量堪比注塑成型件的光固化3D打印机

  日前,来自奥地利维也纳技术大学(TU Wien)的一群研究人员开发出了一种新型的3D打印机,可以直接打印原本用于注塑成型设备的高粘度聚合物,并将DLP 3D打印机的光处理与具有激光精度的SLA技术结合起来以优化打印对象的表面质量。这一新型的3D打印解决方案是由该校Jürgen Stampfl教授带领的团队开发出来的。Stampfl教授专门从事新材料和相应的3D打印机开发。该团队一直在寻找将高质量塑料材料更有效地用于3D打印技术,以改善3D打印零部件表面质量和机械性能的方法。他们认为,这是正在进行的3D制造革命的关键。这项研究还得到了欧盟Horizon 2020计划的资助(项目编号633192 (ToMax))。

  尤其是,他们一直专注于那些具有高黏度、耐冲击性和具有出色表质量的聚合物的研究,这正是当前的3D打印技术所缺乏的。通过一种基于DLP(数字光处理)的新型3D打印技术,他们现在终于可以利用这些材料了。据悉,这支奥地利科学家团队打造出了一台依赖DLP光源的3D打印机。与普通的依赖单一光波完成整个3D对象的硬化不同,他们的这台设备将DLP光源与一种精密激光(通常用在SLA 3D打印机上)结合起来,大大增加了打印分辨率。

  更重要的是,这种新的3D打印解决方案可以支持种类繁多的材料。基于DLP或SLA技术的3D打印机通常会依赖于非弹性的热固性塑料,比如(甲基)丙烯酸酯与环氧化合物等,而奥地利的科学家们改进了他们树脂系统,使其可以容纳更为广泛的聚合物,包括那些具有高粘度和良好的抗冲击强度的材料。这也是3D打印系统第一次可以使用这些曾被注塑成型所垄断的聚合物。除此之外该设计还可支持众多陶瓷材料、比如氧化铝、氧化锆、生物玻璃和磷酸三钙等。这就为种类繁多的创新铺平了道路。研究人员认为该3D打印机打印出来的组件热力性能将会优于注塑件。此外,他们还能以不到20微米的高分辨率进行3D打印,得到壁厚仅为0.1毫米的3D对象。另外,他们开发的这款新型3D打印机(原型)的最大构建尺寸为144×90×160毫米。

 

NO.7  Prodways推出SLSProMaker P1000

  日前,在美国佛罗里达Orlando举办的Rapid 2016展会开幕式上,法国知名工业级3D打印机生产商Prodways发布了其首款激光烧结3D打印机——ProMaker P1000。与此同时,该公司还宣布与化工巨头巴斯夫(BASF)签订了战略合作协议,推广其最新的PA6激光烧结粉末。该公司声称这款激光烧结机是该公司去年3月份收购的Norge Systems公司与Prodways的研发团队共同合作的结果,这也是该公司提供的第一款不属于华曙高科代工的选择性激光烧结(SLS)3D打印机。

  ProMaker P1000 3D打印机可制造的对象范围十分广泛,而且打印尺寸比较大。得益于其智能温度控制系统,该设备的热稳定性非常出色,而且该设备还使用了非常精细的激光,从而可以制造具有优异机械性能的高分辨率对象。此外,ProMaker P1000上还安装了独特的模块化涂布系统,从而优化了对粉末分布的控制。除此之外,该设备上还安装了触摸屏,以方便操作人员使用。除此之外,由于Prodways的开放材料策略,ProMaker P1000可以支持的材料范围很广,而且具有很高的再循环率。

  除此之外,Prodways还与BASF签订了战略合作协议,并将全新的PA6聚合物粉末纳入其对外发布的激光烧结材料组合中。而PA6聚合物粉末是巴斯夫与华曙高科、LSS和Varia 3D联手开发的。巴斯夫开发的这种可用于SLS 3D打印技术的PA6材料被认为是工业领域的一大突破。它为一系列部件的制造提供了新的可能性,比如功能性部件、具有更复杂结构或者更多定制化设计的部件等。它具有与使用传统注塑技术制造出来的PA6部件具有类似的机械抗力、硬度和热稳定性等。PA6材料在工业领域,尤其是汽车和电子等行业,有着广泛的应用。

  它由及其好的可回收性突出,并将添加到 Prodways 的材料组合,已经包含了超过十个等级,PA12、 PA11 和 TPU 允许开发的系列零件的新申请。据称,Prodways ProMaker P2000 HT激光烧结3D打印机(powered by华曙高科)就是专门针对像PA6这样的高性能材料设计的,它能够在220摄氏度的温度下运行,从而能够实现巴斯夫PA6粉的所有机械性能。

  NO.8 芬兰Planmeca推出牙科专用3D打印机

  全球最大的牙科设备厂商之一的芬兰Planmeca Oy公司日前宣布推出了新款牙科专用3D打印机。Planmeca Creo是一款能进行3D定制牙夹板、植入物、手术引导器以及其他医疗模型的DLP 3D打印机。与此同时,Planmeca Creo也是一系列最新开发的功能强大的3D打印产品中最新的一款;这些产品的共同特点是能提供快速、廉价的高质量医疗解决方案,并能改变众所周知的个性化医疗的现状。

  事实上,Planmeca开发自己的牙科专用3D打印机也是全球医疗领域增材制造技术使用不断增长的趋势造就的。传统上,牙冠和牙桥往往通过熔模铸造的方法制造。几千年以来,熔模铸造法一直是用来制造小型精准的金属工具的经过验证的可靠方法。但是,正如在生活中许多其他的事情一样,不能因为一直使用某种方法就意味着这种方法是最好的或者唯一的选择。尽管熔模铸造法制备的器具非常可靠,但是这是一个耗时、耗力且昂贵的过程。但是在另一方面,经过了过去几十年的发展,3D打印作为一种制造解决方案,已经变得比以往任何时候都高效、简单且便宜。

  Planmeca推出的牙科专用DLP 3D打印机能为牙科专家提供为患者定制特定牙夹板、手术引导器以及其他器具的能力,这些过程都需要精确的测量和计算,例如临时填充物和正畸模型等。这些模型都是通过对患者进行3D扫描和数字成像形成的。Planmeca Creo Dental 3D打印机目前接受提前预购,计划在今年六月正式开售。

 

 NO.9 维也纳工业大学推新款高粘度聚合物3D打印机

  注塑成型3D打印技术的优点是显而易见的。尤其是对于拥有复杂几何图形小型产品批量生产来讲,3D打印技术是目前最便捷最经济有效的解决方案。唯一一个一直存在的挑战是如何处理表面质量与注塑件结构特性的关系。而近日,来自维也纳工业大学(TU Wien)的一个奥地利研究团队研发出了一款新型3D打印机。

  这款新型3D打印机能3D打印用于注塑机的高粘度聚合物;结合了DLP 3D打印机的光处理技术以及SLA技术的激光精准定位,能够优化表面分辨率。该3D打印解决方案是由维也纳工业大学Jürgen Stampfl教授带领的一个研发团队开发出来的。他们一直都在不断寻找能够有效地采用优质塑料进行3D打印,提高表面质量和这些部件机械性能的方法。他们认为这一点是进行3D打印制造技术革新的关键。这一研究得到了欧盟项目Horizon 2020的赞助。

  NO.10 精巧时尚的巧克力3D打印机XOCO

  在食品3D打印领域,巧克力和糖果的3D打印技术是发展得相对较快的,这主要是由于巧克力和糖果的成分相对单一,比较适合3D打印。但是即便如此,其市场扩散速度仍然不够迅速。其原因之一就是市场上缺少可以很方便地放到厨房和甜食商店里的那种设计紧凑、时尚的3D打印机。为了解决这一问题,荷兰设计工作室Michiel Cornelissen Ontwerp开发出了一款巧克力3D打印机的概念机型XOCO。这款XOCO巧克力3D打印机的外壳使用了一个非常典雅的圆形玻璃罩。而其机械结构则是基于极坐标系统的,由一个可旋转的构建平台、支柱以及一个悬垂的打印头组成,打印头上安装着一个能够容纳巧克力打印材料的球形容器。这款机器还提供自行开发的移动app,用户可以通过app选择要3D打印的巧克力模型。

  据悉,这款3D打印机还将支持不同类似的巧克力,包括白巧克力、牛奶巧克力和黑巧克力等。由于其外壳是透明的玻璃的,用户可以很方便地看到3D打印巧克力的整个过程。另外值得一提的是,设计团队在打印机底座上设置了一圈多色的LED指示灯,用于指示打印机是否已经预热完毕以及打印进度等,很有巧思,与当前大多数3D打印机呆板、粗糙的形象形成鲜明的对比。据该设计团队介绍,这款XOCO 3D打印机的想法主要来自几年前他们与Nikhil Velpanur的一次合作。当时,Nikhil Velpanur建议开发一款巧克力3D打印机。不过当时该项目并未启动。

  而最近,这家设计工作室决定完成XOCO 3D打印机的设计。该工作室负责人Michiel Cornelissen称:“我们一直很喜欢关于XOCO的想法,于是在最近我们对该设计在原有的方案上进行了进一步改进,增加了更多有趣的用户体验、一个app和一些新的硬件——这只是因为我们觉得当下市场上的3D打印机设计并不够好。我们希望能够在设计上使3D打印机突破固有的模式。”目前,XOCO 3D打印机仍然处于概念发展阶段时,也许在将来不久的某一天您就能使用它为某个特别的人打印出一盒贴心定制的巧克力。

 

 
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