3D打印邁向大型化
桌面級3D打印機對于制作小的原型件或零件來說是理想的,但如果要制造5.8m長或更長的零件呢?下面來看看幾款猛獸級別的3D打印設備,3D打印邁向大型化將是大勢所趨。
【金屬打印中的巨無霸】
西亞基公司推出了EBAM 300機床,工作臺規格為5.8m x 1.2m x 1.2m。電子束增材制造(EBAM)是西亞基的商標技術,使用帶負電荷的粒子增材制造零件,原材料是公開市場上的金屬絲給料,包括高價值的鈦和鉭。公司表示EBAM的金屬沉積速率可達到3.1kg/s-9kg/s。其機床可以裝備一個雙送絲系統用于定制合金,雙送絲可以調整以創造梯度零件。洛克希德•馬丁正使用該公司的EBAM制造衛星的鈦推進劑貯箱。其它技術伙伴包括國防部、美國空軍、波音、DARPRA和賓夕法尼亞大學應用研究實驗室。
【猛獸】
3D Platform公司的Excel 100的建造區達1.2m x 1.2m x 2.4m,但是可以延長到任何所需長度。Excel系列擁有一個平行龍門構型,可同時支持多種材料和工藝,包括增材、減材和機器人輔助制造,使用細絲或顆粒給料。Excel的擠壓機沉積塑料的速度從每個龍門2kg/h到55kg/h。3D平臺公司的機床使用公開市場上為熔融細絲制造而創造的材料。Excel機床占用車間1.5m x 3m的空間,可選一個加熱附件用于高工程化塑料,可在更高溫度下打印,占地6.4m x 2.7m。
【對抗重力】
前兩款機床在一個水平面的上打印,Stratasys“無限建造”的工作床是90度垂直的。“無限建造”使用熔融沉積成型(FDM),宰割垂直面上打印大型熱塑性工具并生產零件。垂直設計的挑戰時對抗重力。在機床中,工件粘在一個用類似塑料制作的、附在機床垂直壁面的建造板上。支撐防止物體因為重力而變形。當工件的高度達到12.7mm-51mm時,垂直壁面從機械臂上移走。物體的最終高度僅受機床所在建筑空間的限制。公司計劃引入自有知識產權的FDM熱塑性塑料用于該機床。目前,研發人員使用的是Ultem 9085、聚碳酸酯和尼龍。
對抗重力的一個方法是通過螺旋擠壓機的移動協調機床的機械移動。“無限建造”的螺旋擠壓機分發微顆粒給料更快,增加了機床的產出。而且加速是機床龍門上的線性電機。此外,機床還裝配有傳感器來探測擠壓塑料的壓力異常。如果傳感器探測到錯誤的壓力,機械臂可能會通過自動改變工具從而糾正工藝。
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【終結層積】
Stratasys還發布了機器人復合材料增材制造機床,該技術終結了以往復合材料一層一層的制造工藝。復合材料技術和3D打印的一個局限就是層積技術。有了機器人,我們有8個軸的方向(6軸是機械臂,2軸是工件平臺),完成終結了支撐材料的需要。這減少了大約四分之三的建造時間。機器人復合材料機床引入了西門子的工業級運動控制硬件和端到端工作流軟件。目前,研發團隊聚焦機床的多擠壓機給料,即使用細絲或顆粒的工程級熱屬性塑料以及由碳或玻璃制成的短切纖維。他們還在考慮使用連續纖維。
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