金屬3D打印前景明朗:柔性化成重要趨勢(2)
隨著產業發展,越來越多廠商開始關注金屬3D打印。目前國內金屬3D打印產業現狀如何?實際應用情況怎樣?
郭超:根據相關統計數據,目前國內有30多家金屬3D打印設備企業,其中幾乎都是是做激光3D打印方面的。雖然跟國際水平仍有差距,但國內金屬3D打印正處于快速發展階段,整體水平也在逐步提升。
目前金屬3D打印在醫療、模具以及航空航天方面都取得了實際應用,但是應用水平還遠遠不夠,規模效應還未形成。這其中最主要的原因是設計師的欠缺,目前大部分設計師沒有接受過3D打印教育和系統培訓,其設計思路還是按照傳統的鑄造或鍛造方法,從而限制了3D打印的發展。因此,金屬3D打印產業要真正發展起來,首先設計環節需要發展起來。
相對于其他打印方式,金屬3D打印主要有哪些難點?目前主流的金屬3D打印技術主要有哪些?各有何優缺點?
郭超:金屬3D打印需要克服的難點一個是高溫,因為金屬材料熔點較高;另一個就是高應力,因為金屬材料快速冷卻凝固過程中內應力很大;除此之外,組織及性能控制方面也是一大難點,因為金屬3D打印部件是要直接使用的,不像非金屬材料模型,而一旦使用就涉及到部件的機械強度。需要控制好微觀組織,才能達到力學性能要求,最終才能實現真正的應用。
目前主流的金屬3D打印技術大體可分為兩類,一類是噴粉或熔絲方式,另一類是基于粉床方式。前者適合打印一些大型構件,甚至可達十幾米,但是打印細微特征就難以勝任。后者更加適合打印一些精細結構,比如多孔或網格狀的結構,但在尺寸方面就相對會有所限制。
近些年,金屬3D打印逐漸滿足了小批量生產生產需求。目前金屬3D打印主要應用在哪些領域?未來實現大規模批量生產還有哪些難題待解?
郭超:3D打印更適合于個性化定制、小批量的生產,如果零件形狀固定,只是復制生產,3D打印就沒有優勢了。我認為,實現3D打印大規模批量生產主要難題還是在設計方面。設計方面現狀不改變的話,3D打印應用就找不到其真正的價值。
另一個方面就是材料難題,如果我們可以研發一些新材料,使得3D打印效果優于傳統工藝。比如鈦鋁基合金的葉片,用傳統方法加工容易產生裂痕,而用電子束3D打印成功率會很高,這樣就可以實現3D打印批量化生產。
目前,清研智束科技主要提供哪些服務?在國內市場進展如何?未來在3D打印方面重點發展的方向是什么?
郭超:目前我們除了自己研發設備,同時也為應用端提供專業的打印服務,主要面向醫療和航空航天方面應用,比如和621所合作進行鈦合金3D打印研究等。未來我們的重點研發方向是醫療應用,目前我們團隊也承擔了一項國家重點研發項目。該項目目前已經立項,由北醫三院牽頭,參與單位還包括北京大學、北大人民醫院、愛康醫療器械公司。我們主要是作為設備和解決方案提供商參與其中,項目執行期為四年。該項目要求非常高,針對個性化手術需求,要求3D打印設計和制造的時間不能超過72小時,而且在項目完結之前,需要完成50例相關手術。我們將以此為契機,將自主研發的金屬3D打印設備帶入醫療行業,為和每個人息息相關的健康領域,做出自己的價值和貢獻。
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