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標(biāo)題: 3D打印與砂型鑄造 [打印本頁]

作者: 掃街 時(shí)間: 2014-10-20 16:44
標(biāo)題: 3D打印與砂型鑄造
1968年，由于賽車規(guī)則改變使得法拉利的4升330 P4無法參賽，為表達(dá)抗議，法拉利車隊(duì)抵制了這一年的比賽。在1969年，法拉利車隊(duì)帶著傳奇的法拉利312P重回賽場，這個(gè)3000cc引擎的賽車迷倒眾人，并一度取得了驕人的戰(zhàn)績。直至今日，還有人在懷念法拉利312P漂亮的外形和閃電般的速度。

法拉利312P名稱中的“312”即是指這款車有3升排量、12個(gè)汽缸。而“P”意味著它其實(shí)是一個(gè)原型車。該車60度V12發(fā)動(dòng)機(jī)的馬力達(dá)到驚人的430HP，而且令人無法置信地打破了300公里/小時(shí)的當(dāng)時(shí)的速度極限。
當(dāng)時(shí)由于種種原因，法拉利并沒有繼續(xù)開發(fā)312P。而時(shí)間過了半個(gè)世紀(jì)，法拉利又想起了這款車，想把法拉利312P的引擎找出來翻新然后繼續(xù)開發(fā)。不幸的是對于年齡較大的汽車，特別是那些大部分使用手工打造的汽車，翻新其引擎是非常昂貴、復(fù)雜而且耗時(shí)的。傳統(tǒng)上它至少需要一年的時(shí)間，并且需要大量的金錢。

不過還好，我們現(xiàn)在生活在擁有3D打印技術(shù)的時(shí)代，德國3D打印機(jī)制造商Voxeljet在短短幾個(gè)星期內(nèi)就完成了對該款汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)的翻新。

他們首先對發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行了逆向工程。他們利用了移動(dòng)測量臂，其能夠產(chǎn)生的氣缸的三維數(shù)據(jù)。一得到數(shù)據(jù)，Voxeljet高精度的3D打印機(jī)很順利的就打印出了七個(gè)零部件的砂模，其中包括上下箱體和五個(gè)砂芯，這就形成了一個(gè)完整的鑄模。

“逆向工程加3D打印是迄今為止復(fù)制部件最為有效的方法�！盫oxeljet公司首席執(zhí)行官Ingo博士解釋說�！巴ǔＧ闆r下，它也是快速的、以合理的成本復(fù)制某些部件的唯一方法。因此，在這方面對于3D打印技術(shù)有相當(dāng)大的需求。當(dāng)然，我們很高興我們的技術(shù)能夠幫助法拉利312P的發(fā)動(dòng)機(jī)成功翻修�！�

一旦砂模完成，他們將會(huì)被送入工廠使用一種特殊的鋁材重新鑄造出來。法拉利312P將很快再次上路！

記者：請Helmut Magg先生簡單介紹下ExOne公司，另外ExOne公司的3D打印機(jī)和業(yè)內(nèi)其他的知名公司比如3D Systerms和EOS的技術(shù)和產(chǎn)品有何不同？
　　Helmut Magg:ExOne成立于1999年，今年剛在納斯達(dá)克上市。我們S-Max產(chǎn)品使用的技術(shù)和3D Systerms以及EOS的技術(shù)是不同的，這兩家的產(chǎn)品都是采用激光鐳射技術(shù)，主要分為SLS(選擇性激光燒結(jié))和SLA(立體光刻造型技術(shù))兩種技術(shù)。而我們采取的是Binder Jetting Techonolgy(噴墨砂型打印技術(shù))，另外我們只有工業(yè)級的3D打印機(jī)，并不做個(gè)人3D打印機(jī)產(chǎn)品。當(dāng)然除了S-Max外我們也做激光鐳射技術(shù)的3D打印機(jī)，但S-Max系列才是我們的特有產(chǎn)品。
　　記者：能否具體介紹一下你們的噴墨砂型打印技術(shù)的工作原理？
　　Helmut Magg:SLS和SLA兩種技術(shù)主要采用激光熱熔技術(shù)，這種技術(shù)下3D打印機(jī)機(jī)的工作狀態(tài)可以理解為以一個(gè)點(diǎn)一個(gè)點(diǎn)來成型，然后直接做出產(chǎn)品。而我們的Binder Jetting Techonolgy則是一個(gè)平面一個(gè)平面打印，直到做出產(chǎn)品的砂型，然后用傳統(tǒng)的鑄造技術(shù)和這個(gè)砂型制造出需要的產(chǎn)品。
　　記者：這項(xiàng)技術(shù)和SLS和SLA比，有何優(yōu)勢和劣勢？
　　Helmut Magg:SLS和SLA的技術(shù)，二者在打印塑料和金屬為原材料的產(chǎn)品時(shí)，能直接成型，制造速度更快。但是這兩種激光鐳射技術(shù)的3D打印，能做出的產(chǎn)品尺寸小，而且對于原材料的要求也有很大的限制，SLA技術(shù)只能打印各種3D塑料產(chǎn)品，SLS則只能打印特定的金屬材質(zhì)的產(chǎn)品。而用噴墨砂型打印技術(shù)，目前我們的S-Max系列產(chǎn)品最大能打印出長1.8米×寬1米×高0.7米的砂型產(chǎn)品，比SLS和SLA技術(shù)下的產(chǎn)品尺寸大出許多；另外，因?yàn)槲覀冎淮蛴∩靶投皇侵苯哟蛴‘a(chǎn)品，所以可以用砂型制作各種金屬的產(chǎn)品甚至各種合金都可以灌注入砂型成型。
　　記者：也就是說，噴墨砂型打印技術(shù)其實(shí)是用3D打印技術(shù)節(jié)省了傳統(tǒng)設(shè)備制造業(yè)中制造砂型的漫長時(shí)間？
　　Helmut Magg:是的。傳統(tǒng)制造砂型的過程短則1個(gè)月多則需數(shù)月，而3D打印砂型缺耗時(shí)很少，比如一臺發(fā)動(dòng)機(jī)的3D打印砂型也只需11個(gè)小時(shí)就可制作完成。
　　記者：Helmut Magg先生，能否介紹下ExOne在全球的銷售情況和產(chǎn)品售價(jià)？
　　Helmut Magg:我們成立至今一共賣出72臺3D打印機(jī)，每臺售價(jià)在100萬歐元左右，主要銷售市場是美國、歐洲，以及亞洲。

3D打印技術(shù)的迅速白熱化，炒紅了國內(nèi)外股市，也突然間讓一向默默無聞的大連理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院教授姚山及其團(tuán)隊(duì)備受關(guān)注。然而，姚山卻表示，3D打印技術(shù)應(yīng)該理性“降溫”，因?yàn)椤凹夹g(shù)上無法生成高精度的工業(yè)制件，就不可能完全擺脫傳統(tǒng)的制作方法”。
姚山團(tuán)隊(duì)走的是一個(gè)“中間路線”，用3D打印技術(shù)制作砂型（芯）。在他的實(shí)驗(yàn)室里，有3D打印出來的輪胎花紋砂型、螺旋槳砂型、汽車沖壓模具砂型及其水道砂芯、動(dòng)物雕像等等，只不過它們都是清一色的“沙色”，他笑著把它們稱作“丑姑娘”。
　　“姑娘”雖“丑”，但卻能派上用場。經(jīng)3D打印生成的砂型結(jié)合傳統(tǒng)的鑄造技術(shù)就可以獲得金屬的樣件或毛坯，比起傳統(tǒng)的鑄造方法，這種基于數(shù)字化技術(shù)的鑄件在精度及其穩(wěn)定性上有了很大的提高，可以直接用于數(shù)控精加工制得金屬模具。用于鑄型（芯）3D打印的材料是鑄造用的覆膜砂，成本每噸只有1000~2000元。

點(diǎn)評：
3D砂型打印可與現(xiàn)有工業(yè)生產(chǎn)嫁接。

作者: 小馬仔321 時(shí)間: 2014-10-20 17:02
很不錯(cuò)，3D打印是大的方向

作者: 逆轉(zhuǎn)的地球55 時(shí)間: 2014-10-20 17:32
我們公司買的3d打印機(jī)打印產(chǎn)品質(zhì)量太差，果然是一分價(jià)錢一分貨呀

作者: 啟中 時(shí)間: 2014-10-20 17:39
3D打印的局限性還是很難逾越，就是所謂的金屬的“相”

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