3D打印:国内3D打印行业正处于产业快速扩大规模,新材料、核心元器件、专用软件核心关键技术迸发的高速向上发展期
3D打印(3DP)即快速成型技术的一种,它是一种以数字模型文件为基础,运用粉末状金属或塑料等可粘合材料,通过逐层打印的方式来构造物体的技术。
日常生活中使用的普通打印机可以打印电脑设计的平面物品,而所谓的3D打印机与普通打印机工作原理基本相同,只是打印材料有些不同,普通打印机的打印材料是墨水和纸张,而3D打印机内装有金属、陶瓷、塑料、砂等不同的“打印材料”,是实实在在的原材料,打印机与电脑连接后,通过电脑控制可以把“打印材料”一层层叠加起来,最终把计算机上的蓝图变成实物。通俗地说,3D打印机是可以“打印”出真实的3D物体的一种设备,比如打印一个机器人、打印玩具车,打印各种模型,甚至是食物等等。之所以通俗地称其为“打印机”是参照了普通打印机的技术原理,因为分层加工的过程与喷墨打印十分相似。这项打印技术称为3D立体打印技术。
3D打印存在着许多不同的技术。它们的不同之处在于以可用的材料的方式,并以不同层构建创建部件。三维打印的设计过程是:先通过计算机建模软件建模,再将建成的三维模型“分区”成逐层的截面,即切片,从而指导打印机逐层打印。设计软件和打印机之间协作的标准文件格式是STL文件格式。一个STL文件使用三角面来近似模拟物体的表面。三角面越小其生成的表面分辨率越高。PLY是一种通过扫描产生的三维文件的扫描器,其生成的VRML或者WRL文件经常被用作全彩打印的输入文件。
3D打印常用材料有尼龙玻纤、耐用性尼龙材料、石膏材料、铝材料、钛合金、不锈钢、镀银、镀金、橡胶类材料。
3D打印通常是采用数字技术材料打印机来实现的。常在模具制造、工业设计等领域被用于制造模型,后逐渐用于一些产品的直接制造,已经有使用这种技术打印而成的零部件。该技术在珠宝、鞋类、工业设计、建筑、工程和施工(AEC)、汽车,航空航天、牙科和医疗产业、教育、地理信息系统、土木工程、枪支以及其他领域都有所应用。
国内3D打印将率先在航空、医疗等高端装备制造领域获得发展,C919是个标志,其中央翼缘条(长3米,西工大铂力特公司生产)和钛金属舱门复杂件(28件,飞尔康科技公司产)采用3D打印技术,整架飞机钛合金用量达到机体结构重量的7.3%,预计未来将有更多的钛合金零部件采用3D打印技术制造。
根据此前Wholer Associaters发布了最新的3D打印行业报告,2022年全球3D打印制造产品和服务收入达到了近180亿美元,同比增长了18.3%。著名咨询公司Ampower也发布了一份2022年3D打印行业报告。Ampower表示聚合物3D打印机销售额在2022年增长了11%左右,金属打印机销量增速约为20%。Ampower预计在未来五年金属3D打印将恢复到26%左右的增长。
3D打印产业链上游主要包括3D打印所需的原材料、3D打印设备所需的软硬件;中游为3D打印设备及服务;下游为打印产品的应用领域,包括航空航天、机械制造、消费电子、汽车行业、医疗行业等。3D打印原材料主要分为金属粉末和非金属粉末,主流的金属粉末材料包括钛合金、高温合金、钴铬合金、不锈钢和铝合金等,非金属粉末材料主要包括尼龙、PLA、ABS塑料、树脂等。3D打印设备所需的硬件主要包括主板、DLP光引擎、振镜系统、激光器、扫描仪等。
25日我国自主研制的国内首台15兆瓦重型燃气轮机G15在四川德阳点火成功,标志着我国实现了自主燃机系列化、谱系化发展。此次实验的燃气轮机整体热效率超过35%,采用了金属定向凝固与3D打印技术,显著提高了设备高温力学性能。(央视财经)
10月25日,日本宇宙航空研究开发机构(JAXA)宣布,支援企业和大学研发太空领域技术的“宇宙战略基金”制度首批扶持对象选定尼康、清水建设、三菱重工业公司,今后将委托开发使用3D打印机制造火箭金属零部件以降低成本的技术。(共同社)
为电子行业带来更加广阔的发展空间。今日重要性:✨
根据白宫发布的声明,当地时间9月26日,美国总统拜登公布了一项新的行政命令,旨在应对3D打印对枪支改装带来的威胁。根据声明,拜登宣布成立一个新的联邦特别工作组,以评估“机枪转换装置”和3D打印枪支所构成的威胁。他说,一些3D打印枪支无法被安全扫描仪检测到,也没有序列号,因此难以追踪。(央视新闻)
据铂力特消息,近日,铂力特(欧洲)有限公司和西班牙合作伙伴Sicnova签署了代理商协议。铂力特将与Sicnova在金属3D打印设备、材料、技术资讯等方面展开合作,并向西班牙、葡萄牙地区提供高品质金属3D打印解决方案。
据路透社8日报道,在美国得克萨斯州,一项3D打印住宅项目即将完工,届时这里将成为全球迄今为止使用3D打印机建设的最大社区。据这一项目的开发商介绍,这些住宅面积从每栋139平方米到185平方米不等,价格从45万美元到接近60万美元(约合人民币320万元至430万元)。截至目前,100套住宅已售出超25套。(央视财经)
电解铝行业约占我国碳排放总量4.5%。
3D打印药物企业南京三迭纪医药科技有限公司对外宣布,与BioNTech达成研究合作与平台技术许可协议。双方将基于3D打印药物技术开发口服RNA药物。根据协议,三迭纪将获得1千万美元的首付款,并有望获得总金额超过12亿美元的产品开发、注册和商业化里程碑付款,以及未来潜在的分级销售特许使用费。这一金额刷新了全球药物递送领域的最大合作金额纪录。(澎湃新闻)
本周,为期3天的日本工业展在东京开幕,共有2千多家企业参展。日本东京的国际会展中心是本次日本工业展的展会现场,主要进行各种3D打印技术的展示,有一台设备设备下面的说明写着,它可以实现世界上最高等级的3D打印速度。本次展会有很多中国企业的身影,中国参展企业还涉及AI技术、精密零部件生产定制等。在现场也有一些日本客商在中国企业的展区进行咨询,他们普遍认为中国企业生产速度快、性价比高、针对定制等需求的应对能力非常强,非常满意。还有客商表示,希望通过这次展会进一步加强与中国企业的合作。(央视财经)
2024年将是产业加速的一年。今日重要性:✨
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据中国科学院金属研究所消息,该所科研人员近期制备出具有高抗疲劳性能的3D打印钛合金材料。未来这种材料有望在航空航天领域发挥作用。该成果于北京时间2月29日在国际学术期刊《自然》发表。科研人员在某种钛合金材料的高温实验中发现,存在一个宝贵的热处理工艺窗口,可以抑制住气孔的出现,在此基础上,发明了缺陷与组织分步调控的新工艺,最终制备出几乎无气孔的钛合金材料。 (央视新闻)
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