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3D打印與砂型鑄造

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發(fā)表于 2014-10-20 16:44:59 | 只看該作者 回帖獎勵 |倒序瀏覽 |閱讀模式
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,為表達抗議,法拉利車隊抵制了這一年的比賽。在1969年,法拉利車隊帶著傳奇的法拉利312P重回賽場,這個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個汽缸。而“P”意味著它其實是一個原型車。該車60度V12發(fā)動機的馬力達到驚人的430HP,而且令人無法置信地打破了300公里/小時的當(dāng)時的速度極限。
當(dāng)時由于種種原因,法拉利并沒有繼續(xù)開發(fā)312P。而時間過了半個世紀(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)雜而且耗時的。傳統(tǒng)上它至少需要一年的時間,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)的時代,德國3D打印機制造商Voxeljet在短短幾個星期內(nèi)就完成了對該款汽車的發(fā)動機的翻新。

他們首先對發(fā)動機進行了逆向工程。他們利用了移動測量臂,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打印機很順利的就打印出了七個零部件的砂模,其中包括上下箱體和五個砂芯,這就形成了一個完整的鑄模。

“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)動機成功翻修!

一旦砂模完成,他們將會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,并不做個人3D打印機產(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,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打印機機的工作狀態(tài)可以理解為以一個點一個點來成型,然后直接做出產(chǎn)品。而我們的Binder Jetting Techonolgy則是一個平面一個平面打印,直到做出產(chǎn)品的砂型,然后用傳統(tǒng)的鑄造技術(shù)和這個砂型制造出需要的產(chǎn)品。
  記者:這項技術(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,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,因為我們只打印砂型而不是直接打印產(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間?
  Helmut Magg:是的。傳統(tǒng)制造砂型的過程短則1個月多則需數(shù)月,而3D打印砂型缺耗時很少,比如一臺發(fā)動機的3D打印砂型也只需11個小時就可制作完成。
  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?
  Helmut Magg:我們成立至今一共賣出72臺3D打印機,每臺售價在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)院教授姚山及其團隊備受關(guān)注。然而,姚山卻表示,3D打印技術(shù)應(yīng)該理性“降溫”,因為“技術(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”。
姚山團隊走的是一個“中間路線”,用3D打印技術(shù)制作砂型(芯)。在他的實驗室里,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。

點評:
3D砂型打印可與現(xiàn)有工業(yè)生產(chǎn)嫁接。
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發(fā)表于 2014-10-20 17:02:02 | 只看該作者
很不錯,3D打印是大的方向
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3#
發(fā)表于 2014-10-20 17:32:40 | 只看該作者
我們公司買的3d打印機打印產(chǎn)品質(zhì)量太差,果然是一分價錢一分貨呀
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4#
發(fā)表于 2014-10-20 17:39:15 | 只看該作者
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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