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　　三大高科技開拓?zé)o引力3D列印黃金時(shí)代！

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　　先進(jìn)制造 ◇ 系列技術(shù)講座

　　1月11日13:30-17:00 2023 Ansys中國機(jī)器人行業(yè)典型研討會

　　【編者按】近幾年來，3D列印技術(shù)越來越受到人們的追捧，同時(shí)3D列印的技術(shù)也在不斷創(chuàng)新。無引力3D列印技術(shù)的出現(xiàn)，顛覆了他們對3D列印的技術(shù)狹隘的認(rèn)知。那時(shí)，有四項(xiàng)新的列印技術(shù)，正在助推他們進(jìn)入真正的無引力3D列印黃金時(shí)代。

將來的某一天，他們在用3D列印制造繁雜歐幾里得型態(tài)的這時(shí)候，可能將就無須須要支撐力金屬材料的幫助了--無引力3D列印技術(shù)就為他們呈現(xiàn)了這樣一幅充滿想像力和令人難忘的圖景。請想像一下 ，兩個(gè)物體，漂浮在半空中，無論你用FDM、SLA還是SLS技術(shù)，它都能平衡地保持自己在制造操作過程中的結(jié)構(gòu)。

　　在真空狀況下，列印所用的金屬材料會漂浮在列印平臺之上，之后，一種特殊的3D列印技術(shù)會將其熔化，然后燃燒室、雷射束或者UV光線（視你選擇的列印技術(shù)而定）在列印每幾層的這時(shí)候，物體會跟著同步地展開旋轉(zhuǎn)和位移，最后列印出新的繁雜結(jié)構(gòu)。也就是說，發(fā)生改變那時(shí)模型不動而水槽動的方式為水槽無須移動，讓模型自身動起來。

　　列印的模型透過反引力裝置漂浮，在列印之初就須要設(shè)置好全部的參數(shù)--外形特點(diǎn)、歐幾里得花紋和表面特征也必須設(shè)置。當(dāng)列印機(jī)列印完成的信號燈亮起，你就能把你的模型從艙內(nèi)狀況的列印機(jī)內(nèi)抓出來了。

聽起來太奇幻了！不過，打破思想的壁壘，讓一切不可能將變得可能將，這才是發(fā)明的意義吧？那時(shí)，有四項(xiàng)新的列印技術(shù)，正在助推他們無限接近剛才的想像。

　　Mataerial模式

　　FDM的驚天殺出重圍

　　來自西班牙加太巴塔國家建筑學(xué)會（IAAC）的Petr Novikov 和Sa?a Joki? 和荷蘭的里斯?拉曼實(shí)驗(yàn)室一起，為“反引力可視化”做出了卓越的貢獻(xiàn)。此項(xiàng)技術(shù)能透過調(diào)整3D列印操作過程中，機(jī)器處理模型斜度、平滑度和尖銳視角的方法，讓他們不會再看到列印中的模型在自己面前轟然崩塌的慘劇。

　　他們的目標(biāo)是反引力可視化技術(shù)能徹底擺脫現(xiàn)代的制造內(nèi)部空間和支撐力金屬材料的限制，制造出基本上所有大小和花紋的物體。

乍一看，那個(gè)機(jī)械臂粗糙的不像是3D列印器械，倒像是工地里的基坑機(jī)……但是仔細(xì)看它所列印出來的軌跡，不是直立于某一水平底下的，而是浮在空中的！透過中和引力的影響，該項(xiàng)目組沖破了現(xiàn)有的3D列印物理極限，實(shí)現(xiàn)了任何人視角任何人路徑上的列印！雖然現(xiàn)階段列印仍然須要兩個(gè)支點(diǎn)，但是跟現(xiàn)有的技術(shù)相比，早已是巨大的沖破。

　　500)this.width=500" border=0 alt="" src="://.mmsonline.cn/resupload/00000000000000000002/001001/1454291627136_1.jpg" align=center>

此項(xiàng)技術(shù)能向外擠壓避震器型樹脂，這些樹脂金屬材料能在不同視角瞬間凝結(jié)成兩個(gè)平衡的結(jié)構(gòu)，它能輕易附著在垂直立底下展開多路徑列印，列印出的曲線基本上能在內(nèi)部空間中自由伸展并且無須支撐力。

　　“無錨的”特異性雷射熱處理技術(shù)（ASLS）

　　高溫環(huán)境下的SLS，快速熱處理金屬粉末狀提高模型承壓

　　如果把列印平臺比作兩個(gè)池塘，那么3D列印里的支撐力就非常像兩個(gè)“錨”。

　　鄧迪大學(xué)高級involves制造研究中心（ADAM）的Neil副教授和他的項(xiàng)目組早已開發(fā)出一種新的雷射熱處理技術(shù)，透過把高溫熔體金屬粉末狀熱處理成3D列印模型，來徹底擺脫支撐力對3D列印結(jié)構(gòu)的束縛，此種技術(shù)被稱為“無錨的特異性雷射熱處理技術(shù)”。

那個(gè)概念基于分析化學(xué)中的“低共熔合金”，此種合金會在兩個(gè)較高的環(huán)境溫度（低共熔點(diǎn)）急劇凝結(jié)。比方說，鋁的熔點(diǎn)是攝氏660度，硅是1414度，但是硅鋁合金的低共熔點(diǎn)環(huán)境溫度只有577度。如果他們能夠進(jìn)一步加快這一硬化操作過程，再繁雜的歐幾里得型態(tài)，在應(yīng)力點(diǎn)上都能無須使用額外的支撐力。

　　“當(dāng)3D列印在幾層幾層構(gòu)筑新模型的這時(shí)候，很大的兩個(gè)障礙是模型須要依靠支撐力展開構(gòu)筑，支撐力就像是兩個(gè)“錨”，模型的列印須要圍繞那個(gè)模版來展開構(gòu)筑，只有這樣機(jī)器才能列印出懸伸出去的部分，而他們就在發(fā)生改變此種現(xiàn)代的做法?！盢eil副教授如是說。

　　該項(xiàng)目組現(xiàn)階段還在探索在兩個(gè)較高環(huán)境溫度上，實(shí)驗(yàn)金屬材料鋁粉的性狀變化問題，現(xiàn)階段早已取得了實(shí)質(zhì)性的進(jìn)展。

　　在利用SLS技術(shù)展開列印的這時(shí)候，為了轉(zhuǎn)移或減小某一結(jié)構(gòu)上過大的阻力，通常的方法是在此處增加兩個(gè)模版（即設(shè)置兩個(gè)支撐力），但是ASLS的對策是在高溫狀況急速重構(gòu)模型來應(yīng)對阻力。

　　分布式系統(tǒng)凝膠列印技術(shù)（GDP）

FDM和SLA的跨界組合

　　以色列公司MASSIVit 3D最近針對列印大型物件，研發(fā)了一種獨(dú)特的3D列印技術(shù)，尤其適合須要很多支撐力的懸挑和多角的結(jié)構(gòu)。

　　分布式系統(tǒng)凝膠列印技術(shù)所用的列印機(jī)須要兩個(gè)可移動的起重機(jī)架來紫外光源照射光敏金屬材料。一旦紫外線照射到某個(gè)區(qū)域，該區(qū)域內(nèi)的光敏性凝膠就會重構(gòu)成堅(jiān)固的樹脂。結(jié)合該公司的專有軟件和特殊光敏性凝膠，分布式系統(tǒng)凝膠列印技術(shù)能在沒有支撐力的情況下輕易列印直立墻壁和天花板。

　　此項(xiàng)技術(shù)結(jié)合了FDM和SLA的雙重優(yōu)點(diǎn)，它使用類似FDM的工作方式，以SLA的工作原理展開列印。請把FDM機(jī)器的水槽想像成兩個(gè)UV燈，那個(gè)燈沿著列印路徑飛快移動，重構(gòu)路徑上的凝膠。

無支撐力3D列印技術(shù)的巨大優(yōu)勢

　　第一項(xiàng)真正實(shí)現(xiàn)純粹的無支撐力3D列印的技術(shù)，將創(chuàng)造3D列印向全工業(yè)行業(yè)滲透發(fā)展的局面，其中最具有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的益處在于幫助裝備制造業(yè)實(shí)現(xiàn)真正的“零損耗”，為企業(yè)節(jié)省巨大的能源、金屬材料和時(shí)間成本。

　　對于個(gè)人消費(fèi)者來說，他們完全不須要花費(fèi)時(shí)間和精力在模型的后處理上，3D列印本來是非常炫酷的技術(shù)，而掰掉支撐力的操作過程總是讓人郁悶和煩躁。讓他們一起期待著上述的三種技術(shù)早日普及吧。

　　( 文章來源：互聯(lián)網(wǎng) )

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