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手办制作用什么类型的3顿打印机比较好？

随着泛二次元的发展，国内手办行业发展迅速，尤其在年轻一代，以动漫游戏IP为核心的手办产物备受青睐。传统的手办制作以人工制作为主，整个制作过程都要经过一系列复杂的工艺，对原型师的要求也很高，很考验原型师自身的技术、耐心和经验。由此造就了传统手办价格高，部分爱好者无法承担费用的现实。3顿打印机使得手办制作由人工制作替换成数字化雕刻。目前3D打印技术已经应用于手办制作，简化了整个手工模型制作过程，缩短了生产周期，节省了成本的同时，使模型的结构比例更加精确，100%还原了人物的相似性。很多手办厂家以及热爱手办的小伙都想找合适的手办3顿打印机，那么手办制作用什么类型的3顿打印机比较好？有没什么好的推荐！ SLA打印光固化手办模型 手办3顿打印机推荐 目前市场上主流的的手板3顿打印机有两种：一种是 光固化3顿打印机 ，像SLA光固化3顿打印机、LCD光固化3顿打印机，其制作材料都是光敏树脂；另一种是FDM熔融堆积3顿打印机，制作材料是PLA等。就打印材料而言：与其他材料相比，光敏性树脂具有成型精度高、外观效果好、固化快、容易去支撑、价格实惠等诸多特点，其打印效果好，细节表现力强。对于手办模型制作一般FDM熔融堆积3D打印工艺的精度可能达不到要求，而高分辨率的FDM熔融堆积3顿打印机虽然可以达到更好的效果，但是价格太贵了，成型精细且价格低的光固化是3D打印手办模型较为合适的选择。下面我们一起来看看都有哪些光固化3D打印技术类型的3顿打印机。   光固化3顿打印机怎么选？ 一、SLA光固化3顿打印机。 SLA成型的基本原理主要是利用紫外线激光作为光源，然后利用振动镜系统控制激光斑点扫描。激光束首先在液体树脂表面绘制物体形状，然后打印平台降低一定距离，然后让平台浸泡在液体树脂中，反复形成物理打印。SLA光固化3顿打印机尺寸一般都比较大，能够实现批量化打印，价格方面需要十多万一台，目前主要是手办厂在使用，个人玩家的不建议入手。 二、DLP光固化3顿打印机。 DLP成型的基本原理，首先，模型将被3D打印软件水平切割成一层，然后投影机会将第一层模型的形状投射到树脂上，然后进行光固化成型，第一层成型，将物体稍微升高，投影下一层模型的形状到树脂上，如此重复，层叠打印模型。   三、LCD光固化3顿打印机。 其实LCD的原理和DLP差不多，但是DLP的光源是用LCD代替的。它是LCD液晶板的成像原理过红、绿、蓝三原色滤镜过滤红外线和紫外线（红外线和紫外线对LCD片有一定的损伤），然后通过三个液晶板投影三原色，合成投影成像。 四、三种技术的对比。 成型速度：DLP>LCD>SLA。 打印精度：DLP>SLA>LCD>FDM。 打印尺寸范围：SLA>DLP>LCD。 材料范围:(DLP≠LCD)>SLA。 主要部件使用寿命：DLP≠SLA>LCD。 机器价格：SLA>DLP>LCD。 耗材价格：SLA≠DLP≠LCD。 通过3种光固化3顿打印机多方面的对比，相信大家都知道如何选择合适的手办3顿打印机了。

2023-01-04

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现代3顿打印沙盘模型制造工艺方式

沙盘模型广泛应用于军事、展会展厅、建筑行业、房地产等行业，传统的沙盘模型制作比较复杂而且周期比较长，已无法满足市场对复杂结构的沙盘模型需求。现在的沙盘模型制作已经不单纯的采用传统制作方法，也出现了一些新的制作方式，比如比较热门的SLA光固化3顿打印机制作建筑沙盘模型就是其中的一种方式。 3D打印建筑模型 沙盘模型应用 沙盘模型不仅在军事上应用广泛，在一些展会展厅、建筑行业、售楼处等等地方都已经被广泛应用，像售楼处的楼盘模型就是沙盘模型的一种形式，主要用来给客户展览，俯瞰全局，能够通过模型了解到小区的布局、规划等等。 楼盘3D打印建筑模型 传统沙盘制作方式 沙盘模型传统制作方式，在这里主要以建筑行业为例，传统沙盘制作需要先做一个平面设计草图，制作公司根据草图按照比例设计建筑的结构，然后分解成不同的板块，按照设计要求添加建筑细节，然后送到雕刻机在PVC板上雕刻出所有的板块，最后组装粘合。整个生产周期通常需要两三个月的时间，当然这个主要还是看沙盘模型的大小和复杂程度。 楼房3D打印模型 3D打印沙盘制作方式 3D打印沙盘与传统沙盘制造相比，不仅简化了沙盘的制作工艺、缩短制作周期，还能显著降低制作成本。现在3D打印基于数字制造工艺，将精确的虚拟3D模型和真实的实体对象结合在一起，沙盘制作只需2步：3D数字模型设计和3顿打印机打印成品即可，原料多采用尼龙塑料和光敏树脂，价格便宜。在复杂或异形的沙盘制作上优势更为显著。 复古式建筑3D打印模型 使用SLA 光固化3顿打印机 优势 一、 时间方面 SLA光固化3D打印技术提升了工作效率，SLA光固化3顿打印机一体化成型，减少很多多余步骤，SLA光固化3D打印使设计人员能够快速制作脑中构想的物品原型，最终节省设计过程中的时间。这使得新产物或改进产物比传统方式更快地进入市场。 二、 空间方面 一台 工业级3顿打印机 占地面积一点也不大，一个小型的厂房就可以摆放数十台3顿打印机器，节省了大量空间。 三、 环境方面 传统工艺制作大件雕塑工艺品，一般采用石膏、玻璃钢来翻制模具，期间会产生大量的粉尘污染和废弃材料。而使用SLA光固化3顿打印机制作产物，无粉尘、无废弃、无污染，无惧环保风险。 四、 成本方面 SLA光固化3D打印技术减少大量成本，SLA3顿打印机智能制造，无需人看守，减少人工成本，由于SLA光固化3D打印利用了添加材料而不是减去材料的概念，因此该过程几乎没有浪费。虽然传统制造方法中使用的材料是可回收的，但回收材料的过程花费资金，而SLA3顿打印机则节省了大量成本。 五、 复杂度方面 SLA光固化3D打印技术不受复杂度所影响，精确打印复杂零件，很多传统工艺无法制作的中空、镂空结构都可以通过3D打印完成以及个性化定制不一样的产物需求，复杂的沙盘建筑模型可直接一体化打印模型免去了复杂的工艺环节。 SLA光固化3顿打印机h60 沙盘建筑模型3顿打印机推荐 哈工叁维H360工业级3顿打印机精度达到0.05~0.1mm,打印尺寸为360X360X300mm，采用的是SLA光固化技术，原理使用的是光敏树脂材料，打印出的模型表面光滑细腻，而且容易打磨上色，对于3D打印沙盘建筑模型可以满足尺寸、细节、成本和速度等多方面的需求。

2023-01-04

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在什么情况下，公司选择使用3诲打印机进行生产研发

随着国内3D打印市场应用程度不断深化，在各种不同的领域中，都出现了3D打印技术的身影。像航空航天汽车、船舶、核工业、模具等行业。越来越多的公司选择3顿打印机使用3d打印机进行生产研发。3D打印技术是加工制造业中的新兴技术，也是制造手段的有力补充，同时3D打印在一部分制造领域开始或已经替代了传统的制造手段。3D打印技术相对于传统机械加工制造业是一项补充，那么在什么样的情况下，公司需要考虑使用3顿打印机来替代CNC制造呢？在什么情况下，公司选择使用3诲打印机进行生产研发？哈工叁维小编总结了一些经验希望对大家有所帮助。  1.传统工艺复杂难以实现公司可以考虑3顿打印机传统的制造业历经了千百年的发展，可以说至今可以满足绝大多数的制造需求，但有些技术上的难题还是难以攻克，比如构造复杂，规模化定制的产物。其中有两个非常有代表性的案例：GE增材3D打印发动机燃油喷嘴，3D打印隐形牙套。    GE增材3D打印发动机燃油喷嘴：LEAP发动机所使用的燃油喷嘴，原本由20个零部件组装而成，这些零部件均由传统机械加工手段制造。而GE增材对其进行了重新设计，将20个零部件直接合并为1个整体部件。这时，再使用传统的机械加工手段就无法将其制造出来，3D打印却可以完美制造。同时还带来了一系列的好处，包括让燃油喷嘴减重25%，寿命提高5倍，制造成本还降低了30%。如今GE增材每年要生产约4万个燃油喷嘴，全是用金属3顿打印机打印的。   3D打印隐形牙套：每一副隐形牙套都包含几十只牙套，而每一只牙套的造型都略有差异。在生产每一只牙套时，都需要在不同的牙模上进行覆膜，而生产牙模则需要使用光固化3顿打印机。因为用传统方式来制造牙模显然是不现实的。由于隐形牙套有自己的优势，如今已经被一部分年轻人所接受，国内外有多家隐形牙套制造商开始规模化生产，市场空间非常巨大。2.制造成本较高、效率低的公司可以考虑3顿打印机公司盈利往往是在成本以及效率的控制上，像需求量小的产物制造，传统制造开模具生产成本高，不开模具生产效率低。甚至单子发到制造工厂，工厂排期要排到很久以后。这时候，3D打印再次体现出了自己的优势，无需开模可制造复杂的工艺，一次整体成型连组装的人工都省了。省时省力大大提高了生产效率，而且生产工期还可以自己控制。也许有的人会说我不一定需要自己公司购买3顿打印机，我可以找3D打印服务商帮我做，但这样成本方面就会上升，同事工期自己也无法把控。当然量少或者对工期方面没有这方面的要求这样操作也是不错的选择。  3.产物更新迭代快，需要加快生产研发速度的公司可考虑3顿打印机。为了符合市场需求，很多公司的产物更新迭代快需要加快生产研发速度，在传统制造中研发一个产物从设计到实现生产往往需要很长一段时间，而使用3D打印技术从设计建模到制造生产可能一周都不要就能解决，大大缩短了研发周期。像现在很多公司把产物设计出来也是交给3D打印服务商去打印来节省研发周期，市场上不少3D打印服务商可以提供1件起做，24小时交货等保障，大大提升了效率。很多公司都说“使用3D打印会上瘾”，研发类的公司往往都是想建立自己的3D打印工作室。4.为满足定制化市场需求的公司可以考虑3顿打印机个性化定制一直是市场需求的一个方向，于消费者而言，定制可以满足多元化、个性化的需求，增强体验感；品牌则可以为自身树立高端、专业、年轻的形象、进一步打入年轻化市场；同时定制化更能为行业推动产业的创新升级。基于3D打印低成本定制化的优势，航空工业、生物医学和个人消费是其最具潜力的应用领域。“十三五”期间，我国3D打印将率先在航空工业领域获得广泛应用。2013年1月，“飞机钛合金大型复杂整体构件激光成形技术”获国家技术发明奖一等奖，我国成为世界上第二个掌握飞机钛合金结构件激光快速成形及技术的国家、世界上唯一掌握激光成形钛合金大型主承力构件制造且付诸实用的国家，航空部门和汽车制造等工业领域是该类3D打印技术最能发挥优势的领域，未来几年其应用将步入快速成长期。    3D打印在生物医学领域的应用初步显现，目前正在探索的应用主要有假牙和假肢，当3D打印技术与医学影像建模、仿真技术结合之后，还能够在人工假体、植入体、人工组织器官的制造方面得到广泛应用。随着打印设备和打印材料技术的进一步突破、成本的进一步下降，3D打印在个人消费领域（食品、艺术品、个性化物品等）也将得到进一步发展。“十三五”期间，3D打印将深刻影响制造公司的生产方式，引领制造业从标准化和精益化生产步入定制化生产。经过“十三五”的夯实发展，到“十四五”期间，借助网络和信息技术，我国有望初步形成以“个体创意+社区共建+云制造”为代表的新的制造业模式。  5.为减少材料浪费，降低环境污染的公司可以考虑3顿打印机受到环境问题的影响，国家推进低端和污染环境的制造业转型升级，很多工厂被迫迁出或者关停。这时候，就需要考虑使用3D打印等更先进的技术，替代部分工艺环节，减少材料浪费，降低环境污染。比如3D打印金属牙冠、3D打印铸造砂型、3D打印首饰蜡模等等，都是通过3D打印技术，替代原来制造工艺中的某些环节。以上是哈工小编为大家收集整理的在什么情况下，公司选择使用3诲打印机进行生产研发经营希望对大家有所帮助。如果公司遇到以上几种情况，公司就需要考虑使用3D打印，来帮助自己的公司进行升级，做别人做不出的产物，节省成本提高效率，保证自己的公司在竞争中占据优势。湖南哈工叁维专注3D打印设备的研发、制造和行业应用解决方案，欢迎大家一起来探讨3D打印行业应用解决方案。

2022-12-30

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3顿打印在新能源汽车制造领域的发展与趋势

新能源汽车的生态系统是开放的，是变化和动态的。传统汽车从设计定型到新车出厂通常需要三年时间，在此期间针对这些零件生产的工艺与供应链都进入到了固化状态。而像特斯拉这样的车企，其软件几乎每个月都会更新。数字化的基因可以说根植在新造车势力的血液中。    3D打印带来的数字化，让人类第一次能够产生真正的经济净收益门槛：通过将客户行为与生产者行为同步，以需求为导向，从生产过剩转向需求驱动的生产。3D打印是一种带有鲜明数字化特征的技术，这意味着增材制造能够改变产物的生产方式是本质性的，不仅可以实现个性化，还可以实现功能化导向的制造，这使得3D打印与新能源汽车具有制造基因方面的“天然契合”。 论文发表在《金属加工（热加工）》 2022年第7期 当前技术发展情况根据ACAM亚琛增材制造中心，ACAM亚琛增材制造中心（以下简称ACAM亚琛中心）对增材制造在多功能材料方面的愿景为无限组合的材料与技术，而最终的目标是点击即生产。ACAM亚琛中心定义达到这个愿景的进阶过程包括5个梯度，Level 0为功能化增材制造过程；Level 1为可预测的增材制造过程；Level 2为自动化的增材制造过程；Level 3为全自动化的增材制造（包括前处理与后处理）；Level 4为集成化的全自动化不同制造工艺的组合[1]。当前，世界范围内增材制造的发展大多还处在Level 0的水平。汽车生产需要高度的自动化、高效率、低成本、质量一致性，这似乎与3D打印当前的发展水平存在不少“鸿沟”。因此，3D打印在汽车制造方面的发展现状与未来趋势需要结合3D打印技术的特点来理解。根据ACAM亚琛增材制造中心，一方面，3D打印改变了制造逻辑。通常对于同一个产物来说，通过传统制造技术生产的数量越多，产物的单件成本也随之呈下降趋势；而对于增材制造来说，单件成本与产量的相关性是独立的，这是在考虑可扩展性时需要考虑的因素。另一方面，对于产物的复杂性。通常在通过传统制造技术来生产零件时，产物越复杂，成本越高，公司则需要很昂贵的投资（包括新的模具，甚至是新的设备来实现）；而对于增材制造来说，零件的复杂性与成本的相关性也是独立的，零件几何形状的复杂性通常并不会带来额外的制造成本。对于汽车来说，虽然汽车生产向更小批次的趋势发展，但当前3D打印技术与汽车的结合点并非是3D打印技术的成本与产量的相关性是独立的这方面因素，而是3D打印技术成就更复杂的产物。 © 3D科学谷白皮书 在金属3D打印领域降低零件成本方面，以粘结剂喷射金属3D打印技术为代表的间接金属3D打印技术，以高速、低成本获得了业界的高度关注。大众采用的惠普金属3D打印技术正是粘结剂喷射金属3D打印技术。粘结剂喷射金属3D打印技术，从生产效率、经济性的角度充分满足了汽车面向量产的应用要求。而可打印材料的丰富多样（从金属到陶瓷，金属与金属的复合材料，陶瓷与金属的复合材料等)，使得粘结剂喷射金属3D打印技术的适用场景得到了进一步的延伸  除了汽车上用的铝合金和铜合金，目前适合粘结剂金属3D打印技术的钢材料包括：17-4PH不锈钢、304L不锈钢、316L不锈钢、M2工具钢、H13工具钢，还包括4140不锈钢、420不锈钢、4340不锈钢、4605不锈钢等正在开发的材料[3]。 此外，塑料3D打印及碳纤维复合材料3D打印发展迅速，丰富了汽车3D打印的技术选择。  车企应用案例  汽车行业需要利用3D打印技术的具体优势来提升产物设计，然而要想将3D打印用于具体的汽车零部件生产，需要突破的一大挑战是经济性。目前，用于3D打印的汽车零部件大多数是小批量的十几个，要增加到汽车行业普遍所需要的高达100万的产量，3D打印必须要突破经济性的障碍。  下面将通过介绍3D打印技术在大众、福特、宝马等公司的最新应用进展，来探究3D打印技术在新能源汽车领域的应用现状和发展趋势。  l 大众  大众在2019年就发布了将在大众汽车上使用惠普金属3D打印技术的计划，首先是进行大规模定制和装饰部件的制造，并尽快将惠普的HP Metal Jet金属3D打印的结构部件集成到下一代车辆中，并着眼于不断增加的部件尺寸和技术要求。  大众的目标是每年制造5～10万个足球大小尺寸的零件，这些零件可能包括变速杆和后视镜支架等。增材制造因其在轻量化方面的优势而在不断增长的电动汽车生产领域中获得部署。目前，大众成立了加州创新与工程中心（IECC），推出了一款集成 3D 打印的独特概念车，并很快宣布与 GKN 和惠普一起在HP Metal Jet上生产了 10000 个金属零件（见图1）。正是这一里程碑为大众与惠普继续合作，并为大众的3D打印结构部件集成到其下一代汽车中铺平了道路。  图1 HP Metal Jet 技术生产的汽车零部件  金属粘结剂喷射3D打印技术将推动大众制造中3D打印技术迈向成熟，从而使该技术具有成本效益。为了利用粘结剂喷射的优势，大众正在扩大与惠普的合作伙伴关系，以布局更多产能，并引入西门子为该技术提供专门的软件。  通过西门子的自动化和软件解决方案，大众将能够更快、更灵活、使用更少的资源来开发和生产零部件。到目前为止，使用粘结剂喷射制造的第一批汽车零部件已送往大众的奥斯纳布吕克工厂进行认证。该零件用于大众T-Roc敞篷车的 A 柱，据相关资料显示，其重量是由钢板制成的传统部件的一半。  l 福特  福特在2021年宣布，计划在规模化汽车制造中采用3D打印技术。福特之前在3D打印技术方面取得了一定程度的成功，不过当时仅涉及较低的产量。但福特现在的技术远不止于小批量的3D打印生产应用，其正在开发的3D打印零部件将用于福特“非常受欢迎的车型”的全面生产。  福特用于粘结剂喷射金属3D打印的粉末是Al6061，而成功将铝应用于汽车零部件3D打印生产的意义是重大的：从传统制造工艺到3D打印工艺的转变将通过简化设计来减轻重量、节省空间、提高零部件性能，以及节省成本和时间。  针对3D打印下一代电动机，福特还与蒂森克虏伯、亚琛工业大学组成联盟开始了一项研究，以开发下一代电动汽车灵活、可持续的生产工艺。目前，开发的项目名称是HaPiPro2，指的是发夹技术。发夹绕组是电动机领域中的一项新技术，矩形铜棒代替了缠绕的铜线。该过程比传统的绕线电动机更易于自动化，并且在汽车领域特别受欢迎，因为它可以大大缩短制造时间。  电动汽车的电动机定子绕组的开发通常是众所周知的瓶颈，经典的圆线绕组有许多限制：铜导体、绕组工艺与槽口几何形状必须匹配；彼此缠绕的导体形成牢固的图案；此外，圆形导线（经典的导体形状）在几何形状上与梯形凹槽的配合不佳，结果每个凹槽都被铜填充了一半，从而形成了空隙。相对较小的导体横截面可确保较大的电热损耗。  3D打印几乎无需模具就可以避免这种开发障碍。由于传统的生产涉及复杂的弯曲和焊接过程，所以3D打印带来的时间节省，尤其是在所谓的发夹绕组上得到了回报。  让铜的填充率更高，3D打印在这方面具备独特的优势。目前，市场上熟知的L-PBF选区激光金属熔化3D打印，以及粘结剂喷射金属3D打印，均是最为主要的应用技术。  通过3D打印电动机铜线圈绕组，改变一百多年来的电动机线圈设计思路。传统工艺的铜丝或者铜片，在狭小的电动机定子、转子空间内很难展现最优设计，而3D打印将带来一定的改变。  l 宝马  宝马于2019年3月在慕尼黑举行了IDAM联合项目启动会议，旨在为增材制造业进入汽车系列生产铺平道路。IDAM的目标是推动“汽车领域增材制造（AM）技术的工业化和数字化”。IDAM的目标是建立两条试验线，一条在GKN的波恩工厂，另一条在宝马集团的慕尼黑工厂。IDAM团队促使增材制造技术向符合特定要求的方向发展，以生产质量一致的零部件以及基于特定组件的个别备品备件。目标是每年采用3D打印技术制造至少50000个批量生产的零部件和10000多个备品备件。IDAM生产线包含一个开放式体系结构，可适用于任何LPBF系统（选区激光金属熔融3D打印技术）。  2020年，宝马投资1500万欧元（超1亿元人民币）的慕尼黑3D打印工厂正式启动，这奠定了宝马集团在汽车行业增材制造技术领域的领先地位。  在德国IDAM计划支持下，宝马慕尼黑的3D打印工厂还建设了模块化和几乎完全自动化的3D打印生产线。该生产线涵盖了从数字化设计到零部件3D打印制造再到后处理的整个过程。由于生产线的模块化结构，必要时可以升级换代，所以各个模块可以适应不同的生产要求，还可以灵活地控制工艺步骤。通过综合考虑融入汽车生产线的要求，项目合作伙伴将流程链中的手工部分从目前的约35%减少为不到5%。与此同时，3D打印金属零部件的单位成本减半。  以上案例说明，目前很多新设计尽管还没有进入产业化，仍处于初始阶段，但如果制造公司不尽早做出准备，并进行备品备件及原型的创新，从创新思维的设计入手，那么这些公司将被其他公司超越，并会很快发现自己已经处于竞争劣势。  颠覆性创新潜力  l 电动机  新能源汽车领域，尤其值得重视的是3D打印技术在电动机领域的应用潜力。  根据中国机电产物进出口商会研究可知，尽管2021年的全球疫情导致了国际海运、原材料价格大幅波动，以及电力供应紧张等多重困难，但我国电动机行业以完整的供应链、庞大产能、效率与价格优势，仍展现出较强的行业韧性与活力，电动机产物出口总额突破200亿美元，创历年新高，取得骄人的成绩。  在全球“净零”目标下，电动机行业朝节能减排、绿色方向发展将是必由之路。2021年，工信部、市场监管总局联合发布《电机能效提升计划（2021—2023年）》，明确提出到2023年高效节能电动机产量达到1.7亿kW，在役高效节能电动机占比达到20%以上。扩大高效节能电动机绿色供给、拓展高效节能电动机产业链、加快高效节能电动机推广应用，以及推进电动机系统智能化、数字化提升，将是“十四五”时期重点工作，其中电动机能效提升将是大势所趋。2021年，我国电动机产物出口最主要的品类依然为中小型电动机，同时大电动机、微电动机、发电机组等出口额同比均实现两位数增长。  无论是在工业领域还是交通领域，未来的驱动任务都对各个组件提出了很高的要求。一方面基于传统的制造工艺，优化的几何形状通常是不可能的，结果是设计者只能在性能和效率上痛苦折衷，某种意义上电动机的经典制造工艺已经达到了极限。另一方面，随着增材制造技术日趋成熟，尽管目前与传统生产方法相比速度较慢且可靠性较低，但增材制造系统在生产具有非常规拓扑优化（TO-Topology Optimization) 结构或小批量零件时会大放异彩，这为电动机的制造开辟了另外一条曲径通幽之路。  新能源汽车所用电动机包括直流电动机、感应电动机、永磁同步电动机及开关磁阻电动机等。当前，永磁同步电动机系统正在成为新能源汽车的电动机主流，这类电动机具有高功率密度、宽调速范围等优势，未来新能源汽车驱动用电动机系统正朝着永磁化、数字化和集成化的方向发展。  当前，世界上的电动机研发团队已将大量精力转移到将增材制造系统集成于电动机生产周期中，以实施更强大、更高效地拓扑优化下一代电动机。根据3D科学谷的市场研究结果，3D打印电动机似乎只是时间问题。预测在未来几年内，原型拓扑优化电动机组件的3D打印将急剧增加，最有可能集中在3D打印电动机绕组、热交换器和同步转子上。  © 3D科学谷白皮书  与3D打印电动机绕组相比，当前增材制造永磁体的技术还处于不成熟阶段，主要的局限性体现在功率密度低且磁化能力有限。目前，3D打印软磁钢的技术成熟度介于前两者之间，一方面表现出与传统无取向钢相当的直流磁性；另一方面，在交流应用中存在高涡流损耗。  到目前为止，3D打印的永磁样品表现出相对较高的矫顽力：在大多数研究中达到 700～800kJ/m。这可归因于增材制造材料固有的有限颗粒结构和高结构杂质含量。除了NdFeB，其他硬磁化合物的3D打印不太常见，包括 ALNiCo、SmCo和铁氧体磁体的一些实例[6]。  3D打印永磁样品存在以下两方面的技术挑战。  1）广泛采用的基于挤压的增材制造方法为实现复杂零件几何形状提供了较少的机会。这是由于3D打印后烧结过程中存在的显著收缩和机械不稳定性。  2）在打印复杂形状的永磁体同时，还必须设计一种磁化过程，以便在材料上赋予必要的三维磁化图案。在理想情况下，这个过程将在3D打印中原位进行，但由于涉及到强磁场，所以会遇到无数的技术挑战。  新材料的开发及其通过下一代生产方法进行的工业集成对电动机的整体性能产生了最显著的影响。当前的材料表现出有限的电磁特性，磁性材料的饱和磁通密度和绕组材料的电导率在过去一个世纪中一直保持不变，有幸的是，在新型3D打印技术中已经提出了电动机发展停滞的可能解决方案。增材制造可以从一个新的角度创造新的电动机设计思路，尤其是将拓扑优化应用到电动机的零部件设计上。  增材制造将在电动机的设计中引入了全新的设计规则，因为增材制造的成本与批量大小以及产物设计的复杂性并不相关，这意味着电动机的电磁和热优化有更多机会，因为磁通路径和导体可以根据设计要求进行三维形状构建，并且设计中集成了更有效的无源或有源热交换器。  值得注意的是，除了直接采取3D打印技术来制造电动机零部件，还可以采取3D打印铸造模具+铸造的方式来发挥3D打印成就更复杂设计的价值，3D砂型打印的优点是能够设计高度复杂的零件，而无需从头准备昂贵的模具。另外，随着增材制造提供了独特设计的可能性，全新的设计应运而生。而对于3D打印砂型的应用来说，增材制造允许最终用户在制造生产模具之前彻底检查并广泛测试新设计的组件，这样可以节省大量的前期开模时间和费用。  3D 打印电动机的主要挑战与3D打印设备系统的应用限制和生产电动机的技术要求有关。3D打印的电动机零部件必须满足严格的公差要求，涉及电动机的材料是用于绕组的导电抗磁材料、软铁磁材料等。  对于电动机领域的增材制造导电材料，首选的研究材料是高纯度铜。此外，一些铝合金（主要是 AlSi10Mg）和铜合金（CuCrZr、CuNiSi、Cu10Zn、CuCr、CuSn0.3）也被应用于研究中，但是合金的代价是导电率稍低。  钕基合金是研究最多的3D打印硬磁材料，其中NdFeB 基永磁合金 (PM) 备受关注，这可能是由于其高磁晶各向异性和镧系元素原子（例如 Sm、Nd）的异常高磁矩，这意味着即使在磁体中硬磁相的填充因子相对较低的情况下，也可以实现更高的功率密度。当然还有其他常见的硬磁材料，包括3D打印AlNiCo 和 SmCo 等。  推动3D打印用于新电力驱动的前沿研究正在形成多个发展趋势：第一种趋势的代表案例是福特携手亚琛工业大学开发灵活而可持续的3D打印电动机零部件，其聚焦点是铜金属；第二种趋势的代表案例是Fraunhofer IFAM或者是exone通过更为经济的打印方式所实现的新型电动机零部件的生产，其聚焦点是丝网打印或粘结剂喷射金属3D打印；第三种趋势的代表案例是英国制造技术中心MTC所致力的完全3D打印的电动机，其聚焦点是产物重新设计；第四种趋势的代表案例是保时捷与GKN所合作的Connactive 项目，其聚焦点是新材料与新设计的结合。  对于电磁材料的增材制造，4种类型的3D打印系统使用最多，包括粉末床熔化金属3D打印系统（电子束EB-PBF 和激光L-PBF熔化）、粘结剂喷射金属3D打印、定向能量沉积 (DED) 金属3D打印和各种类似的基于挤出的方法，最常见的是熔融沉积建模（FDM）。  越来越可靠的绝缘材料、更有效的电导体和磁导体、新的永磁合金以及具有成本效益的制造和加工方法，这些因素的配合使最终消费者可以获得更强大和更复杂的电动机设计。  如果说电动机对于新能源汽车的重要性相当于发动机对于燃油车的重要性，那么电池对新能源汽车的重要性则相当于汽油。无疑，另一个值得关注的3D打印在新能源汽车制造领域的应用是3D打印电池。  l  电池  近期内3D 打印电池的进步表明，未来可能会出现更便宜、能量密度更高的电池，这些电池可以根据应用和形状进行定制。  3D打印电池的想法并不是全新的，实际上是由哈佛大学 Jennifer A. Lewis 领导的团队于 2013 年提出的。他们创造了一个定制的打印机和特殊的阳极和阴极墨水来生产锂离子电池，但它只有一粒砂子那么大。  3D打印电池技术发展至今，不仅在“大局”上有不同之处，在最小的微米和纳米级别上也有所不同。在纳米级别，3D打印技术对电池电极的结构产生了很大影响，这就是能量密度增加的原因。长期以来，“多孔”电极可以提高能量密度，而增材制造非常适合该工艺，这意味着电极中的材料可以构建成三维点阵晶格结构。  晶格结构可以为材料内部的电解质有效传输提供通道，就锂离子电池而言，具有多孔结构的电极可以带来更高的充电容量，这种结构允许锂穿透电极体积，导致非常高的电极利用率，从而具有更高的能量存储容量。在普通电池中，总电极体积的30%～50%未被利用，通过使用 3D 打印克服了这个问题。此外，通过创建微晶格电极结构，允许锂通过整个电极有效传输，这也提高了电池充电率。点阵晶格意味着电极有更多的暴露表面积，从而带来更高效的电池。  目前，市场上黑石技术的3D打印工艺具有明显的优势，包括显著降低成本，提高电池尺寸的生产灵活性，以及使能量密度提高20%。3D打印使得电池架构可以实现复杂几何形状，这是朝着电化学能量存储的几何优化配置迈出的重要一步。研究人员估计，这项技术将在两三年内实现工业应用。  结束语  总体来说，3D打印将为汽车的结构件、电动机、电池制造等方面带来一定程度的改变。3D打印技术进入到产业化领域的局限性包括速度、成形尺寸、成本、质量一致性等。未来，3D打印技术的发展将突破当前局限，迈向更高的速度、更好的过程控制，以及更适合的材料应用。随着3D打印技术的快速发展，其为新能源汽车制造带来的改变将更加令人耳目一新。来源：3D科学谷  转载自：3D打印行业网  参考文献：[1] 3D科学谷.洞见3D打印未来发展关键要素，增材制造如何对制造产生深远影响？[EB/OL]. [2] 3D科学谷.陶瓷、复合材料，深度透视粘结剂喷射3D打印技术的材料与应用发展. [EB/OL]. [3] 3D科学谷.深度透视金属粘结剂喷射金属3D打印材料与应用发展[EB/OL].（2021-12-21）. [4] HP.Volkswagen Hits Key Milestone in Journey to Mass Production with HP Metal Jet[EB/OL].（2019-11-06）. [5] GKN.BMBF RESEARCH PROJECT IDAM: NETWORK PUTS METALLIC 3D PRINTING ON TRACK FOR AUTOMOTIVE SERIES PRODUCTION[EB/OL].（2019-04-17）. [6] HANS T，et al.State of the art of additively manufactured electromagnetic materials for topology optimized electrical machines[J].Additive Manufacturing，2022，55：102778.

2022-12-30

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3顿打印（增材制造）对工业制造的影响

3D打印也叫增材制造，它是一种突破传统工业制造的新型的工业制造技术，在传统的工业制造中常用的是减材制造或者等材制造。下面3顿打印机厂家哈工叁维通过这三种制造工艺的对比来了解3顿打印（增材制造）对工业制造的影响。   什么是减材制造？ 减材制造是相对“增材制造”而言，它是将原材料装夹固定于设备上，通过切削工具（刀具、磨具和磨料）把坯料或工件上多余的材料层切去成为切屑 , 使工件获得规定的几何形状、尺寸和表面质量的加工方法。从字面我们也不难理解就是在其制造过程中材料逐渐减少所以叫减材制造。像机械制造中锻造、打磨等用的就是减材制造。优点有一套成熟的生产链，操作相对比较简单，缺点材料浪费，制造工艺难，在一定程度上消耗的成会比较高如人力成本。 什么是等材制造？ 等材制造是指通过铸、锻、焊等方式生产制造产物的一种制造技术，生产的产物在制造中材料重量基本不变的。  什么是增材制造？ 增材制造（Additive Manufacturing，AM）又称3D打印，融合了计算机辅助设计、材料加工与成型技术、以数字模型文件为基础，通过软件与数控系统将专用的金属材料、非金属材料以及医用生物材料，按照挤压、烧结、熔融、光固化、喷射等方式逐层堆积，制造出实体物品的制造技术。 3D打印它不需要道具和模具，利用CAD（计算机辅助设计）软件设计建立模三维模型文件，再链接一台打印设备就能快速制造出复杂结构、精密度高的零部件。3D打印实现“自由制造”，突破传统制作工艺难加工或无法加工的局限，并大大缩短了加工周期。而且越是复杂结构的产物，其制造的速度提升越显著。近20年来，增材制造技术取得了快速发展。增材制造的原理结合不同的材料和实现工艺，形成了多类型的增材制造技术及设备，目前已有的设备种类达到了20多种。增材制造技术在消费电子产物、汽车、航天航空、医疗、军工、地理信息及艺术设计等领域被大量应用。 随着工艺、材料和装备的日益进步，增材制造（3D打印）技术的应用范围不断扩大，从制造设备向生活产物发展。“新兴3D打印技术”可以直接制造为人所用的功能零件和生活物品，可以制造电子产物绝缘外壳、金属结构件、高强度塑料零件、劳动工具、橡胶制件、汽车及航空用高温陶瓷部件及各类金属模具等，还可以制作食品、服装、首饰等日用产物。其中，高性能金属零件的直接制造是标志增材制造技术发展的重要标志之一。2002年，德国成功研制了激光选区熔化增材制造装备(SLM),可成形接近全致密的精细金属零件和模具，其性能可达到同质锻件水平，同时 电子束熔化( EBM)、激光近净成形等技术与装备涌现出来。这些技术面向航天航空、武器装备、汽车1模具及生物医疗等高端制造领域，直接 成形复杂和高性能金属零部件，解决一些传统制造 工艺难以加工甚至是无法加工的制造难题。

2022-12-30

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哈工叁维亮相文旅会，3D打印展品开拓文创发展新市场

导读：2022年8月25日至27日湖南文化旅游长夜博览会在长沙举行，哈工叁维3D人物肖像、3D文物建筑模型、3D双龙瓶、3D狮子、3D花瓶、3D香炉等文化旅游产业3D打印应用得到省市领导重点关注。  哈工叁维注于3D打印设备的研发、制造和行业应用解决方案。2022年8月25日至27日湖南文化旅游长夜博览会在长沙国际会展中心举行。国产日韩综合一区二区性色AV在此次博览会中展示了3D人物肖像、3D文物建筑模型、3D双龙瓶、3D狮子、3D花瓶、3D香炉等文化旅游产业3D打印应用产物。   本届展会由湖南省人民政府指导、省文旅厅、省工信厅、省商务厅联合主办，以“新文旅、新科技、新未来”为主题。岳阳馆展位E1馆特展区第14号展位：哈工叁维增材制造（3D打印）技术实现现代化、智能化、数字化制造文旅科技产物产物应用得到省市领导重点关注。    本次展会阵容空前壮大，展览总面积约58000平方米，参展公司达700余家，展现了文创旅游产业蓬勃的发展势头。文创旅游产业发展势头喜人的同时，如何以现代信息化、数字化，智能化实现文创旅游产业相结合，是每一个相关公司值得深刻思考的问题。  3D打印在文化创意领域的应用让文创多元化，开拓文创领域范围，提升创意表达力，解决传统文创诸多难题。三维数字化和3D打印技术为文化产业带来了新的生机和活力，无论是文物的数字化建档、修复，还是虚拟展示、衍生品开发，无论是雕塑的数字化设计、缩放，还是铸造过程的改进、升级，处处都有三维数字化和3D打印技术的身影。哈工叁维作为3D打印设备生产研发销售公司一直在探索与深入3D打印技术与旅游文创产业的应用，也希望感兴趣的公司机构一起探讨发展3D打印行业应用。

2022-12-15

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