金属3D打印前景明朗:柔性化成重要趋势(2)
随着产业发展,越来越多厂商开始关注金属3D打印。目前国内金属3D打印产业现状如何?实际应用情况怎样?
郭超:根据相关统计数据,目前国内有30多家金属3D打印设备企业,其中几乎都是是做激光3D打印方面的。虽然跟国际水平仍有差距,但国内金属3D打印正处于快速发展阶段,整体水平也在逐步提升。
目前金属3D打印在医疗、模具以及航空航天方面都取得了实际应用,但是应用水平还远远不够,规模效应还未形成。这其中最主要的原因是设计师的欠缺,目前大部分设计师没有接受过3D打印教育和系统培训,其设计思路还是按照传统的铸造或锻造方法,从而限制了3D打印的发展。因此,金属3D打印产业要真正发展起来,首先设计环节需要发展起来。
相对于其他打印方式,金属3D打印主要有哪些难点?目前主流的金属3D打印技术主要有哪些?各有何优缺点?
郭超:金属3D打印需要克服的难点一个是高温,因为金属材料熔点较高;另一个就是高应力,因为金属材料快速冷却凝固过程中内应力很大;除此之外,组织及性能控制方面也是一大难点,因为金属3D打印部件是要直接使用的,不像非金属材料模型,而一旦使用就涉及到部件的机械强度。需要控制好微观组织,才能达到力学性能要求,最终才能实现真正的应用。
目前主流的金属3D打印技术大体可分为两类,一类是喷粉或熔丝方式,另一类是基于粉床方式。前者适合打印一些大型构件,甚至可达十几米,但是打印细微特征就难以胜任。后者更加适合打印一些精细结构,比如多孔或网格状的结构,但在尺寸方面就相对会有所限制。
近些年,金属3D打印逐渐满足了小批量生产生产需求。目前金属3D打印主要应用在哪些领域?未来实现大规模批量生产还有哪些难题待解?
郭超:3D打印更适合于个性化定制、小批量的生产,如果零件形状固定,只是复制生产,3D打印就没有优势了。我认为,实现3D打印大规模批量生产主要难题还是在设计方面。设计方面现状不改变的话,3D打印应用就找不到其真正的价值。
另一个方面就是材料难题,如果我们可以研发一些新材料,使得3D打印效果优于传统工艺。比如钛铝基合金的叶片,用传统方法加工容易产生裂痕,而用电子束3D打印成功率会很高,这样就可以实现3D打印批量化生产。
目前,清研智束科技主要提供哪些服务?在国内市场进展如何?未来在3D打印方面重点发展的方向是什么?
郭超:目前我们除了自己研发设备,同时也为应用端提供专业的打印服务,主要面向医疗和航空航天方面应用,比如和621所合作进行钛合金3D打印研究等。未来我们的重点研发方向是医疗应用,目前我们团队也承担了一项国家重点研发项目。该项目目前已经立项,由北医三院牵头,参与单位还包括北京大学、北大人民医院、爱康医疗器械公司。我们主要是作为设备和解决方案提供商参与其中,项目执行期为四年。该项目要求非常高,针对个性化手术需求,要求3D打印设计和制造的时间不能超过72小时,而且在项目完结之前,需要完成50例相关手术。我们将以此为契机,将自主研发的金属3D打印设备带入医疗行业,为和每个人息息相关的健康领域,做出自己的价值和贡献。
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