• <ul id="ikuqo"></ul>
    <tfoot id="ikuqo"></tfoot>
    <tfoot id="ikuqo"></tfoot>
  • <ul id="ikuqo"><sup id="ikuqo"></sup></ul>
  • 閱讀 | 訂閱
    閱讀 | 訂閱
    3D新聞

    東莞具備打造3D打印產業基礎要素

    星之球激光 來源:南方日報2014-09-02 我要評論(0 )   

    電影《十二生肖》里有一個片段:成龍扮演的國際大盜獲取了圓明園獸首模型的三維數據,遠程傳輸到同伙電腦上,與真品完全一致的銅獸首贗品通過3D打印機復制成功。這正是...

       電影《十二生肖》里有一個片段:成龍扮演的國際大盜獲取了圓明園獸首模型的三維數據,遠程傳輸到同伙電腦上,與真品完全一致的銅獸首贗品通過3D打印機復制成功。這正是當下科技界最前沿3D打印技術的藝術反映。

      作為制造業名城,東莞一直在努力跟上3D打印技術的步伐。2013年、2014年連續兩年的市政府工作報告中都提及了“3D打印”這一戰略性新興產業,并被視作東莞轉型升級的重要指向標。據東莞市科技局介紹,目前東莞已擁有數十家研究3D打印技術的機構和企業,東莞已經初步具備打造3D打印產業的基礎要素。

      不過,3D打印技術產業化道路并不平坦,材料供應和二次技術研發是目前制約3D打印推廣的“攔路虎”。在制造業中推廣3D打印尚需時日。

      鳳毛麟角的“大規模”應用

      盡管3D打印已在一些企業得到應用,但像唯美陶瓷這樣大規模地應用3D打印進行生產的企業,仍是鳳毛麟角。

      在唯美陶瓷高埗廠區的木紋磚生產線上,有一臺六通道的3D打印機。白色的瓷磚生胚在傳送帶上依次經過打印機的六個通道,出來后的瓷磚已經和真正的木地板相差無幾,仔細一看,還有木地板的凹凸感。公司研發中心相關負責人說,每個通道噴頭噴出顏色的深淺和位置都由技術人員實時設計,然后通過電腦控制,非常精準。

      這里是唯美陶瓷的3D噴墨打印生產線,主要生產有立體花紋的瓷磚。過去生產瓷磚需要先用機器將圖案雕刻在硅膠上,再將硅膠上的圖案印刷到瓷磚上。如果想生產有立體感的圖案,則需要將顏料霧化,給瓷磚鋪上相應圖案的絲網,再進行噴涂。這樣生產出的瓷磚圖案雖然“立體”但顯得很呆板,廢品率也比較高,難以大規模推廣應用。

      3D噴墨打印機出現后,設計師只要完成圖案設計,剩下的都可以交給打印機。

      東莞市鴻泰自動化設備有限公司(下稱“東莞鴻泰”)是一家以打樣品為主的公司。公司負責人武小剛說,公司有一半的營業收入來自3D打印加工業務。現在公司有5臺打印機,月營業收入30多萬元,“現在打印業務太多,年底前準備增加到10臺。”他拿起一個寬約30厘米,長約60厘米的零件:“這個零件就是3D打印出來的,由于打印機太小,要分兩次打印。現在看到的只是半個零件。”

      在3D打印業內,加工業務都是按照成品重量來收費,價格高低主要由重量決定。不過如果加工量太少,價格也會貴很多。到目前為止,東莞鴻泰接到最大一筆加工訂單有將近10萬元,成品總重量超過18千克。武小剛說,東莞鴻泰能加工的東西非常多,汽車零件、勺子、筷子等都加工過。

      而在東莞光韻達光電科技有限公司(下稱“光韻達”),他們甚至與比利時Materialise 公司簽署“三維打印賽車項目”協議,雙方借助3D打印技術完成一輛可駕駛的電動或太陽能賽車的制作。

      盡管3D打印已在一些東莞企業得到應用,但像唯美陶瓷這樣大規模地應用3D打印進行生產的企業,在東莞仍是鳳毛麟角。

      廣東(東莞)戰略性新興產業研究中心副主任龔佳勇調研發現,東莞企業早在2000年就開始將激光快速成型技術運用于產品的設計、打樣等生產中。生產應用涉及玩具、動漫、復雜結構和飾品等領域,企業規模普遍較小。

      從賣產品到賣機器和技術

      目前,東莞部分3D打印技術企業已經從最初的賣產品向賣3D打印機器和技術轉變。

      黃少威任董事長的東莞智維立體成型股份有限公司(下稱“智維成型”)有一條完整的產業鏈條:既生產3D打印機、掃描儀,也生產3D打印用的光敏樹脂,還提供3D打印服務,幫人打印頭像、樣品等。

      公司在東莞有4臺3D打印機在從事打印業務,每個月都有50—60單打印業務。在國內其他城市還有十余臺3D打印機開展業務。

      智維成型的擴張采取的是加盟模式。全國各地的加盟店收集業務,然后公司生產。黃少威說,他們目前在青島、貴陽以及東北等地發展了5家加盟商。這些加盟店每個月都能給智維成型帶來10多單的業務。

      這種合作方式是這樣的:申請者在人流量較大的地區設立門店,智維成型依據一定標準對店面考核合格后,申請者交納1萬元,租用一臺掃描儀,就可以成為加盟商。一旦有顧客上門要打印業務,加盟商將顧客的頭像數據掃描好,傳回公司。公司通過3D打印生產后通過物流發貨給客戶。經營收入公司與加盟商進行分成。

      黃少威個人認為,加盟利潤比較豐厚。他以目前最受歡迎的頭像為例算了一筆賬。一尊18厘米高的頭像大約重100克左右,售價通常在880元一尊,而打印耗費的材料成本是100元,即使加上機器折舊等,中間利潤也比較誘人。而對于小件物品,每克收費更貴,以珠寶為例,每克是80元起。

      武小剛最近也在發愁,因為業務量太大——前不久有美國客戶剛剛下了生產1萬臺3D打印機的業務,每臺單價1000元以上,要求在年底前交貨。武小剛正準備尋找合作伙伴進行生產。

      而在政府層面,3D打印得到高度重視。2013年,3D打印首次出現在市政府工作報告中,被作為“實施創新驅動發展戰略”的工作之一。2014年,市政府工作報告關于“大力發展先進制造業和戰略性新興產業”內容中,再次出現“3D打印”。今年市政府一號文將“3D打印”作為“提升實體經濟發展層次”的重要組成部分。

      “積極推動3D打印技術聯盟的成立”已被列入市政府主要工作任務之中。

      據相關報道顯示,東莞市3D打印技術產業聯盟于6月12日在橫瀝成立。在8月21日的東莞市3D打印技術產業聯盟第一屆第一次理事會上,聯盟決定組團參加“9月23-26日第八屆廣東東莞模具制造機械展覽會(橫瀝鎮)”、9月2-5日的“2014中國智慧城市創新產業大會”、12月2-5日國際科技合作周期間的3D打印高端論壇等。

      這或許將成為東莞3D打印企業在公眾場合的首次集體亮相。

      材料難題或將破解

      要讓更多材料滿足3D打印需求進而在整個產業內推廣有難度,但研發團隊對解決這一難題有不斷探索。

      據業內人士介紹,目前全國介入3D打印行業的企業中絕大部分均使用的是FDM技術。它受到精度、強度、致密性、材料、尺寸、造型等多方面的局限,只能生產出精度、強度等要求不高的簡易小擺件,且材料僅可使用熱塑性塑料,對于高端制造要求的金屬或尼龍材料無能為力。而去年一則中國在航空領域率先使用3D打印技術生產金屬部件的消息曾令世界感到驚訝。這些足已說明打印材料對3D技術發展的制約。

      東莞制造業應用3D打印技術同樣需要邁過這一門檻。

      武小剛接受記者采訪時表示,用3D打印技術生產樣品,省去了制造模具的時間。但他認為,受材料制約,3D打印不能大規模用來直接生產模具。因為模具需用質量很好的鋼材制造,業內稱之為鋼模,有耐高溫等要求,這是目前樹脂材料做不到的。即使有的3D打印機能生產出鋼模,但生產鋼模的3D打印機非常昂貴,動輒需要數百萬一臺。同時生產出來的鋼模光精度不夠,模具很難投入生產。#p#分頁標題#e#

      不過美籍華人科學家、國際增量制造(即“3D打印”)領域的知名專家許小曙認為,制造能滿足制造業所需的成千上萬種3D打印材料的技術問題遠遠超過3D打印模具本身。

      許小曙說,目前能用于3D打印的材料大約數十種,其中包括了用于模具生產的金屬材料。他本人設立的華曙高科公司生產的3D打印機生產的模具精度可以達到0.05毫米,經過一些后加工程序后也可以達到一般的公司要求的0.01-0.02毫米。但是要讓更多材料滿足3D打印需求進而在整個行業產業內推廣,難度更大。“比如生產一個手機模具,一個模具可以生產幾十萬個手機部件。但在鞋具、玩具這些領域,可能面臨更多種類材料的疊加使用問題。”

      許小曙認為,解決材料問題應當分行業,由掌握3D打印技術的企業和行業龍頭企業聯合進行攻關。他舉例說,華曙高科目前正在與東莞一家生產手機機殼的企業合作,研發用3D打印生產手機機殼的材料和打印機。研發成功后,這一技術可在整個東莞的手機機殼制造企業中推廣。

      這并非沒有先例。光韻達在2013年就設立了面向汽車制造、航空航天、醫療、電子器件等領域的工業級3D打印應用服務平臺。莞企廣東銀禧科技也在2013年引進了以華中科技大學史玉升教授為帶頭人的“3D打印高分子復合材料研發及產業化團隊”。目前該團隊已入選廣東省第四批創新團隊,并獲2500萬的財政資助。

      許小曙說,解決了材料后,更重要的是企業在采用3D打印技術時的第二次研發的問題,如何將產品數字化、如何實現產品流程再造,這不是靠技術攻關能解決的,需要扎實的人才基礎。

      東莞市委書記徐建華今年6月調研橫瀝鎮3D打印產業時表示,一直以來,市委市政府高度重視科技創新,積極為企業營造良好的創新環境。針對成長性好、潛力大的3D打印企業,市鎮有關部門要搭建好平臺、優化政策,為企業發展創造條件。他鼓勵有關申報省創新科研團隊,積極爭取省市支持。這或許被視作東莞為3D打印鼓勁打氣的最新注解。

      ●莞企3D打印發展時間軸

      2000年 東莞有公司將激光快速成型技術運用于產品的設計、打樣等生產中

      2009年 唯美陶瓷引進3D噴墨打印機來制造瓷磚。

      2010年 云計算中心開始致力于研發3D打印機。

      2011年 從事3D打印材料研發生產的廣東銀禧科技股份有限公司。

      2013年 東莞市政府工作報告首次提出扶持3D打印等戰略性新興產業發展。

      2014年 東莞市委書記徐建華調研橫瀝3D產業,要求以更開闊視野推動3D打印產業壯大。

      ●3D打印5個主要技術

      3D打印基本原理都是疊層制造,但是具體的成型原理各有不同。主要技術包括以下5個:

      FDM(熔融層積成型技術) 它所用的材料一般是熱塑性材料,如蠟、ABS、尼龍等,以絲狀供料。材料在噴頭內被加熱熔化。噴頭沿零件截面輪廓和填充軌跡運動,同時將熔化的材料擠出,材料迅速固化,并與周圍的材料粘結,然后成型。

      SLA(立體平版印刷技術) 它用激光選擇性地讓需要成型的液態光敏樹脂發生聚合反應變硬,從而造型。SLA有兩大類,一種是Objet公司為代表的,從下到上打印的。另一種是Form Labs為代表的,從上往下打印的。

      SLS(選區激光燒結技術) 將材料粉末鋪灑在已成型零件的上表面并刮平,用高強度的CO2激光器在剛鋪的新層上掃描出零件截面,材料粉末在高強度的激光照射下被燒結在一起,得到零件的截面,并與下面已成型的部分連接。當一層截面燒結完后,鋪上新的一層材料粉末,有選擇地燒結下層截面。

      3DP(三維打印技術) 它采用粉末材料成型,通過噴頭用粘接劑(如硅膠)將零件的截面“印刷”在材料粉末上面。用粘接劑粘接的零件強度較低,還須后處理。

    ax  LOM(層片疊加制造) 它采用薄片材料,如紙、金屬箔等。設備將單面涂有熱溶膠的箔材通過熱輥加熱,熱溶膠在加熱狀態下可產生粘性,材料就會粘接在一起。接著,上方的激光器按照CAD 模型分層數據,用激光束將箔材切割成所制零件的內外輪廓。然后再鋪上新的一層箔材,通過熱壓裝置將其與下面已切割層粘合在一起,激光束再次切割。重復這個過程,直至整個零部件打印完成。

    轉載請注明出處。

    暫無關鍵詞
    免責聲明

    ① 凡本網未注明其他出處的作品,版權均屬于激光制造網,未經本網授權不得轉載、摘編或利用其它方式使用。獲本網授權使用作品的,應在授權范圍內使 用,并注明"來源:激光制造網”。違反上述聲明者,本網將追究其相關責任。
    ② 凡本網注明其他來源的作品及圖片,均轉載自其它媒體,轉載目的在于傳遞更多信息,并不代表本媒贊同其觀點和對其真實性負責,版權歸原作者所有,如有侵權請聯系我們刪除。
    ③ 任何單位或個人認為本網內容可能涉嫌侵犯其合法權益,請及時向本網提出書面權利通知,并提供身份證明、權屬證明、具體鏈接(URL)及詳細侵權情況證明。本網在收到上述法律文件后,將會依法盡快移除相關涉嫌侵權的內容。

    網友點評
    0相關評論
    精彩導讀