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波兰的辆**级跑车,阿里纳拉胡萨里亚,是波兰汽车工业复兴和复兴的象征。正如我们已经看到的,**级跑车的发展是一个严格的过程,主要是采用新的制造技术,如3D扫描和3D打印。
三维扫描打印技术在阿里纳拉胡萨里**级跑车开发中的应用
与大多数当代波兰汽车项目不同,ArrineraHussarya是从头开始建造的。也就是说,**级跑车的车身、发动机和内饰都经过了重新设计,既满足了高性能汽车的要求,又体现了**级跑车的美感。
逆向工程有助于降低生产成本
可以想象,重新设计**级汽车是耗时且昂贵的,并且Arrinera工程师一直在寻找加快汽车开发周期并降低成本的方法。通过这项工作,团队决定。
与传统的模具制造相比,快速成型和快速制造具有明显的优势。
快速成型技术不受产品结构和形状的限制,只要有cad数据,任何复杂的形状和结构都可以很*地完成,这就提供了个性化和定制化的可能性;快速成型技术和快速制造的应用技术上,*开模,实现无模制造。制造业可以将新产品开发成本降低到传统方式的1/3-1/5,将周期缩短到1/5-1/10。此外,大多数快速成型和快速制造设备可以在一天内无人看管和处理24小时,这节省了劳动力成本并提高了生产效率。
快速原型技术和快速制造技术可以应用于产品设计、开发、试制、小批量生产等部门,无论是在工业制造、教育、医疗、文物保护等领域,还是像飞机一样大,像SMA一样作为一个环,只要物理打样或其他领域是需要的。快速成型和快速制造技术可以应用于试生产中,具有广泛的应用前景。
大大降低了后期辅助加工体积中的快速成型和快速制造,避免了外协加工的数据泄漏和时间跨度,特别适用于**、核电领域等高度保密的行业。
3D打印技术使“打印”产品自然无缝连接,形成一体,结构之间的稳定性和连接强度远**传统方法。
3d打印模具的条件
1 设备
(1) SLS设备包括主机和控制系统。
SLS系统主机由自动送粉装置、升降台、预热装置、激光扫描装置、检测装置等组成。针对目前国内外直接用SLS系统制造大尺寸零件的困难,华中科技大学从预热装置、预热温度控制、激光扫描等方面解决了大尺寸SLS零件易变形的问题,开发了目前世界上较*作台(500 mm×500 mm)的SLS系统。系统主要性能参数为:激光器,CO 250W;激光定位精度0.02mm;激光较大扫描速度5m/s。SLS控制系统的硬件由控制系统、传感器检测装置和驱动单元组成。为了实现高性能、高可靠性和低成本,提出了一种基于软件芯片的控制系统结构。控制系统由接口模板、驱动单元、检测装置等组成。该软件用于实现硬件完成的多个功能。在保证系统可靠性和技术指标要求的前提下,大大降低了控制系统的硬件成本。
(2) 真空注型设备。
利用SLS原型(或其他原型零件)快速制作硅橡胶模具,利用该模具,可以在真空铸造设备中快速小批量地将塑料制品浇注出来。真空注射设备是华中科技大学研制开发的。较大浇注尺寸为680 mm×480 mm×540 mm。
2 材料
(1) 低成本SLS粉末材料。
国外SLS粉体材料的价格非常昂贵,只卖给购买SLS系统的用户。材料的配方和制备方法是严格保密的。因此,在分析和比较国外同类材料的基础上,以国内原料为研究对象,在对粉末烧结材料的吸热、导热、收缩、熔点、玻璃化转变温度、熔体粘度和流动性等物理性能进行了大量研究和实验的基础上,研制了适合不同用途的八种具有自主知识产权的SLS粉末材料。即聚苯乙烯(PS)基体、高冲击聚苯乙烯(HIPS)基体、PS/碳纳米管复合材料、聚酰胺(PA)/玻璃微珠复合材料四种高分子粉末材料、铁基、不锈钢基体、自热三种金属粉末材料、1种涂层砂SLS粉末材料,其综合指标均达到了国内外同类材料的水平。
(2) 真空浇注材料。
聚氨酯弹性体以其高强度、高硬度、高模量等优良的综合性能广泛应用于汽车、建筑、轻工、航天等领域。但是,由于普通聚氨酯树脂的透光性和耐热性较差,其应用范围受到限制。因此,提高聚氨酯树脂的耐热性,生产高透明、高强度、高硬度、高模量的树脂,已成为聚氨酯材料研究的热点。华中科技大学快速制造中心成功开发了一系列真空浇注用透明聚氨酯树脂材料。
3 软件
软件包括在线实时区域自适应切片软件、直接切片软件系统、工艺规划智能系统、二维中空软件等。
4 工艺
(1) 塑料功能零件的制造。
对于强度要求较低(小于15 MPa)的塑料功能件,为了克服国外尼龙基结晶聚合物粉末材料塑料功能件的缺陷,建议先用非晶态聚合物粉末材料制造塑料零件,再渗透树脂增强。针对高强度(大于15 MPa)的塑料功能件,采用SLS法直接制备了华中科技大学快速制造中心研制的尼龙基粉末材料。
(2)结合传统铸造工艺。
利用SLS技术提高传统铸造工艺的水平,主要方法是利用SLS技术制造模具和砂模(芯)。目前国外熔模铸造用SLS材料价格昂贵,汽化温度高(1000℃以上),不适合我国现有的传统铸造工艺。为此,我们提出了开发低成本SLS材料的技术方案,并与我国传统的精密铸造技术相结合。
(3)金属零件/模具的快速制造工艺。
在自行研制的低成本SLS金属粉末材料的基础上,探索了一套具有后续冷却通道的复杂金属零件和模具快速制造的工艺路线。
金属3D打印技术
金属零件三维印刷技术是整个3D打印系统中先进、有前途的技术,是先进制造技术的重要发展方向。随着科学技术的发展和推广应用的需要,利用快速成形技术直接制造金属功能件已成为快速成形技术的主要发展方向。可直接制造金属功能零件的快速成型方法主要包括选择性激光熔化(SLM)、电子束选择性熔炼(EBSM)、激光近净成形(LNS)等。
激光工程化净成形技术( LENS)
透镜是由美国桑迪亚国家实验室提出的一种新型快速成型技术。其特点是:直接制造形状复杂、结构复杂的金属功能零件或模具;加工各种材料的金属或合金材料,实现非均匀材料零件的制造;有利于高熔点、难加工材料的加工。
透镜是在激光熔覆技术基础上发展起来的一种金属零件三维打印技术。利用中、高功率激光对同步供给的金属粉末进行熔融,将金属粉末按预设轨迹逐层沉积在基底层上,后形成金属零件。1999年,镜头技术荣获美国工业“具创意的25项技术之一”的称号。用国外研究人员研究了由透镜法制备的奥氏体不锈钢试样的硬度分布。结果表明,随着加工层数的增加,试件的维氏硬度降低。
三维打印中材料的选择会影响3D打印的产品效果。
在操作3d打印机的过程中,经常会遇到一些问题,如:模型粗糙、造型不精细、小凸起多等。经过多次测试,发现这些问题是由3D打印机使用的材料造成的,不同的ABS材料会对成型的模型造成不同程度的损坏。更好的abs材料将帮助您使用3d打印机打印更好的三维模型,甚至将它们用作工业模具。除了材料方面的问题,在3D打印机打印3D模型的过程中,填充度的设置也是非常重要的,不要太高(好不要设置到**),不要太低(好是30%以上),不能设置太低的填充度以节省材料,过低会使你损失的比你得到的多。为了不产生太多的浪费,提高印刷成功率,我们必须在拿到设备后仔细研究说明书,并对软件和参数有很好的了解。总之,3D打印对材料的要求仍然很高,同一产品名称的材料由于其质量不同,可能会影响印刷产品的效果。选材,再加上熟练使用3D打印机,可以做出相对高质量的作品。
工业级3D打印机打印输出产品,即相当精细啊,只有0.05毫米,精度高。
三维打印技术在市场上有许多优点。
因为3D打印技术现在无处不在,所以服装、食品、住房和交通都被使用。你可以用3D打印机打印房子和别墅。
汽车制造商可以用三维打印机打印汽车。一个汽车制造商只需3天就可以造出一辆没有印刷57个配件的汽车。
加工工艺
随形水路目前主要利用选区激光熔化(SLM)3D打印技术与扩散焊技术来进行加工,由于SLM 3D打印技术可做出更为复杂与圆滑的水路形状且成本更低,因此SLM 3D打印技术在随形水路上应用更为广泛。
就传统制造而言,物体形状越复杂,制造成本越高。对于3D打印机来说,制作复杂项目的成本不会增加。