3D-UTSKRIVNING
för additiv tillverkning
3D-utskriftsprocess, 3D-skrivare, filament eller tryckmaterial, etc. för modern maskinteknik och specialindustrier
Bild: Fraunhofer IWU
INNEHÅLLSFÖRTECKNING
Additiv tillverkning | Allt om 3D-utskrift
Det finns några namn på 3D tryck såsom additiv tillverkning, generativ tillverkning eller rapid prototyping. efter det 3D Utskrift hittade till en början in i prototyptillverkning, är nu på god väg mot massproduktion. Här hittar du ett brett utbud av 3D-utskriftsinnovationer såsom 3D-utskriftsprocesser, -skrivare, filament eller Material etc. för modern maskinteknik och specialindustrier.
3D-utskriftsinnovationer 2023/2024
Ta reda på nyheter från den kommande 3D-utskriftstekniken eller additiva tillverkningsprocesser. Här hittar du komponenter av plast eller metall, processer som selektiv lasersintring (SLS) eller stereolitografi (SL) och 3D-skrivare från bland annat Igus, Schaeffler, Systec eller Voxeljet. Missa inte några branschnyheter för att forma dina strukturella komponenter.
110°C temperaturbeständigt SLS-tryckmaterial
30.01.2024-3-110 | Igus lanserar det första 230D-utskriftsmaterialet för polymerkomponenter med en temperaturbeständighet på upp till 80 °C på marknaden. Det nya pulveriserade materialet Iglidur i12 tål långtidsanvändning vid höga temperaturer, är PTFE-fritt och ca XNUMX% mer slitstarkt än den klassiska PAXNUMX.
IR-kamera optimerar Laser Powder Bed Fusion 3D-utskrift
04.12.2023-XNUMX-XNUMX | Pulverbäddsbaserad laserstrålesmältning (LPBF) tillåter ömtåliga och mycket komplexa strukturer och öppnar ständigt upp nya applikationer. Kvaliteten på processen beror mycket på rätt temperaturer. För att mäta detta använder forskarna vid Fraunhofer ILT en infraröd kamera från Optris.
Patenterad beläggning för pulverbäddsbaserad lasersmältning
27.11.2023 november XNUMX | Pulverbäddsbaserad lasersmältning gör att komponenter kan tillverkas mer innovativt, effektivt och ännu mer hållbart. Schaeffler Aerosints patenterade selektiva pulverdeponeringsteknik (SPD) möjliggör applicering av homogena skikt från flera materialområden anordnade bredvid varandra.
3D-utskriftsharts ökar livslängden
23.07.2023-3000-3 | Med iglidur i3 presenterar igus världens första XNUMXD-utskriftsharts för DLP XNUMXD-utskrift av slitdelar. Efter härdning sänks byggplattformen med ett lager så att nästa exponering kan ske. Små komponenter skapas lager för lager.
Livstid för 3D-utskrivna delar på 30 s
23.07.2023-3-3 | igus introducerar världens första 0,2D-utskriftsharts för DLP XNUMXD-utskrift av slitdelar. Efter härdning sänks byggplattformen med ett lager så att nästa exponering kan ske. Lager för lager skapas små komponenter som kugghjul med XNUMX mm spetsar.
Ultrasnabb polymer 3D-skrivare
16.07.2023-3-3 | NexaXNUMXD har introducerat den ultrasnabba industriella XNUMXD-skrivaren XiP Pro, som sägs erbjuda den högsta dagliga produktionsgenomströmningen och den lägsta totala ägandekostnaden i sin klass. Den uppnår detta med exponentiellt högre utskriftshastigheter.
Första elastomeren för 3D-skrivare Fuse
14.07.2023-90-3 | Med det nya TPU XNUMXA-pulvret för Fuse-serien från Formlabs kan spänstiga, hudvänliga och prisvärda komponenter för medicinteknik, tillverkning, maskinteknik och konsumentvaruindustrin skrivas ut i tillverkarens SLS XNUMXD-utskrift Fuse-serie.
Additiv tillverkning för metall-keramik
13.07.2023-3-3 | Schaefflers multimaterial XNUMXD-utskriftssystem är baserat på ett unikt koncept för högprecision additiv tillverkning av XNUMXD-tryckta komponenter i en kombination av metaller och keramik. Carsten Merklein förklarar vad som är möjligt idag kanske imorgon.
Första stålmotorn från 3D-skrivaren
11.07.2023-3-3 | PTC har introducerat världens första mikroturbomotor, som tillverkades helt med 3,6D-skrivaren. Den enda sammansättningen utvecklades i CAD-mjukvaran Creo. Motorn trycktes med en EOS XNUMXD-skrivare av materialet Inconel. Den väger bara XNUMX kg.
3D-printning för tillverkning av insektsnät
14.03.2023/3/3 | Ett insektsmedel tillverkades i en XNUMXD-skrivare vid Martin Luther University Halle-Wittenberg (MLU). XNUMXD-skrivaren kapslar först in insektsmedlet och formar det till önskad form. Det kan till exempel vara en ring som användaren bär på fingret.
Epsilon 3D-skrivare med förbättrad elektronik
10.01.2023-3-XNUMX | BCNXNUMXD introducerar den nya generationen för sin Epsilon-serie. Detta erbjuder en ny design och optimerad elektronik. XYZ-autokalibrering och lokal nätverksåtkomst kompletterar innovationerna. Följande video visar mer detaljer:
3D-skrivare plast | Additiv tillverkning av plastdelar
Oavsett om additiv tillverkning, generativ tillverkning eller snabb prototypframställning tillverkas komponenter i dessa processer på en 3D-skrivare. Nu är dessa Utskrift kommit lite längre i branschen och lämpar sig därför även för serie- och massproduktion. Här presenterar vi innovationer och tillämpningar av 3D-skrivaren för plast före:
3D-skrivare metall | Additiv tillverkning av metalldelar
3D-skrivaren i metall används mer och mer i produktionen. Istället för att vänta dagar eller veckor på traditionell bearbetning, Metalldelar nu nästan direkt på timmar och utan extra verktyg 3D-utskrift. Precisionsdelar och sammansättningar kan tillverkas snabbt och billigt. Artikeln presenterar nyheter och tillämpningar av additiv tillverkning för metaller innan som den första stålmotor i bara en komponent.
3D-utskriftsmaterial | Filament från plast till metall
Filamenten och materialen fAdditiv tillverkning utvecklas ständigt. Den aktuella utvecklingsstatusen för material för 3D-utskriftsprocesser visar en ökad mångfald och högre produktivitet 3D skrivare Material som inte minst uppfyller de ofta robusta kraven inom industrin. Förutom hållbarhet måste komponenterna också bli allt mer högpresterande. I den här artikeln får du reda på vad som finns och vart resan går.
3D-utskriftsprocess | För framtidens produktion
Additiv tillverkning, även känd som 3D-utskrift, omfattar en mängd olika tillverkningsprocesser, alla baserade på samma grundläggande koncept: att bygga ett objekt lager för lager. Dessa inkluderar tekniker som stereolitografi (SLA), selektiv lasersintring (SLS), Selektiv lasersmältning (SLM), fused deposition modellering (FDM), och direkt metalllasersintring (DML), för att nämna några stycken. Vad som ligger bakom de enskilda procedurerna kan du ta reda på här.
Komponenter från 3D-skrivaren
Komponenter för additiv tillverkning
ABB robotprogramvara för 3D-utskrift
ABB-robotar för 3D-utskrift kan nu programmeras på bara 30 minuter. Funktionaliteter integrerades i simulerings- och offlineprogrammeringsmjukvaran "Robotstudio" för detta ändamål. Tack vare den nya mjukvaran behöver företag inte längre utföra manuell programmering.
Energikedjor och linjära styrningar av plast
De industribeprövade linjära guiderna och plastenergikedjorna från igus övertygade Fabmaker att bygga in dem till en 3D-skrivare för skolor och utbildning. Innan det pedagogiska skrivarprojektet startades granskades dock de 3D-skrivare som fanns på marknaden.
Linjär teknologi för exakta 3D-skrivare
Om ett företag använder dem för att tillverka de komponenter som är inbyggda i sina egna produkter är detta förmodligen den bästa referensen. bl.a. alla plastdelar som är installerade i 3D-skrivarna från HM-3D är tillverkade på samma. Ombord finns också linjär teknologi av Dr. kicker.
Verktygsväxlare för 3D betongskrivare
Gimatic levererar verktygsväxlingssystemet för en 3D betongskrivare. Förutom 1D-utskriftsmunstycket har Printstones X3 för närvarande ett verktyg för att mäta substratet som det är tryckt på. Verktygsväxlaren är en viktig del av systemet.
Tillverkarens know-how för additiv tillverkning
Det finns ett antal ledande företag inom 3D-printbranschen som är specialiserade på tillverkning av 3D-skrivare, komponenter och filament. Några av dem är:
igus är en tillverkare av specialfilament för 3D-skrivare, särskilt de som är designade för rörliga applikationer. Företaget erbjuder också en heltäckande 3D-utskriftstjänst.
3D-utskriftstjänst – online och snabbt
Igus har byggt upp divisionen i några år tillsatsframställning med 3D-utskrift, filamentutveckling & Co. Helt ny är en ny livslängdskalkylator för 3D-printade delar, som beräknar slitstarka och kladdfria delar online på bara 30 sekunder. och det finns en 3D-utskriftstjänst för XXL-delar upp till 3 m stora. Med 4K för 3D erbjuder Köln-företaget en Multimaterialutskrift för multifunktionella komponenter. Du kan hitta denna och alla andra innovationer inom additiv tillverkning hos igus här.
3D-utskrift filament och material - hållbart
3D-skrivare på igus producerar även komponenter med olika filament. I den 2-komponent 3D-utskriftprocess kan olika materialegenskaper enkelt kombineras. Så t.ex. B. komponenter får en speciell styvhet och hög slitstyrka. Den senaste nya utvecklingen är igus 3D-utskriftsfilament Igumid P190. En kolfiberförstärkning gör den extremt styv och stark. Artikeln introducerar dig för dessa och andra nyheter.
Schaeffler Groups speciella maskinkonstruktion, Special Machinery, tillhandahåller utrustning för additiv tillverkning, inklusive multi-material 3D-utskriftssystem för unika materialkombinationer.
Multimaterial 3D-skrivare med obegränsad potential
Schaeffler-gruppen presenterade på Automatica 2023 ett nytt system för additiv tillverkning för industrin. Multimaterial 3D-skrivaren erbjuder en gränslös potential för unika materialkombinationer och funktionell integration, fritt designskapande och snabba marknadsreaktioner inom additiv tillverkning.
Andra tillverkare:
- 3D-system, grundat av Chuck Hull, uppfinnaren av stereolitografi, erbjuder tillverkaren ett brett utbud av 3D-skrivare, material och tjänster.
- EOS är en ledande leverantör av industriella SLS- och DMLS 3D-skrivare och relaterat material.
- formlabs är en ledande leverantör av SLA 3D-skrivare och erbjuder en mängd olika hartsmaterial.
- HP är känt för sin Multi Jet Fusion (MJF) 3D-utskriftsprocess och erbjuder även en rad material specifikt för 3D-skrivare.
- Materialise erbjuder en mängd olika 3D-utskriftstjänster och programvara och har ett omfattande utbud av material.
- Prusa Research, grundat av Josef Průša, är känt för sina högkvalitativa, prisvärda FDM 3D-skrivare och filament.
- Stratasys är en pionjär inom 3D-utskriftsbranschen och känd för 3D-skrivarna FDM och PolyJet. Tillverkaren tillverkar också ett brett utbud av filament.
- Ultimaker producerar FDM 3D-skrivare och ett brett utbud av filament.
- voxeljet specialiserar sig på industriella 3D-utskriftssystem och -tjänster, speciellt för gjuteri- och tillverkningssektorn.
3D-utskriftsapplikationer och industrier
Additiv tillverkning har revolutionerat många industrier genom att påskynda produktionen av prototyper, engångsföreteelser och korta serier och minska kostnaderna. Här är några av de branscher där 3D-utskrift är särskilt populärt:
- Automotive Industry: Inom fordonsteknik används 3D-utskrift för prototypframställning, produktion av slutliga delar, och verktygs- och jiggskapande. Det möjliggör snabbare produktutveckling och förverkligande av komplexa konstruktioner.
- byggbranschen: Deer 3D-utskrift används i allt större utsträckning för att skapa arkitektoniska modeller och till och med för additiva tillverkningsprocesser av hela byggnadsstrukturer. Detta möjliggör snabbare och mer kostnadseffektiv konstruktion.
- Utbildning: Skolor och universitet använder 3D-utskrift för att introducera eleverna till konceptet design och tillverkning. Detta uppmuntrar kreativitet och innovation i klassrummet.
- Aerospace: Flygindustrin har anammat 3D-utskrift på grund av dess förmåga att skapa lätta men ändå starka delar. 3D-utskrivna delar kan minska bränsleförbrukningen och förbättra den totala effektiviteten för flygplan och rymdfarkoster.
- medicinsk: 3D-utskrift används för att skapa skräddarsydda medicinska apparater som proteser, hörselimplantat och proteser. Tekniken är också högt värderad för produktion av kirurgiska modeller och inom bioprinting-forskning.
- Konst och design: Konstnärer och designers använder additiv tillverkning för att skapa unika och komplexa konstverk och design som inte skulle vara möjliga med traditionella metoder.
- Detaljhandel: Många återförsäljare använder 3D-utskrift för snabb och billig prototyper, skräddarsydda produkter och till och med slutproduktproduktion.
- energisektorn: 3D-utskrift används även inom energiindustrin, till exempel för att tillverka komponenter till vindkraftverk eller till specialiserade verktyg och utrustning inom olje- och gasindustrin.
Låt oss ta en närmare titt på följande applikationer:
3D betongskrivare för individuellt byggmaterial
Vad händer om: När du bygger ditt eget hem kan du skapa enskilda betongdelar enligt dina önskemål och samtidigt minska CO2? Printstones start-up vet hur man gör detta. En verktygsväxlare från Gimatic ger den nödvändiga flexibiliteten.
3D pedagogisk skrivare för skola och träning
Teknikkunniga startups är mer vågade än andra företag när det gäller att omvandla framväxande teknologier till nya, säljbara produkter. Fabmaker har även utvecklat en pedagogisk 3D-skrivare. Vid val av funktionella element och komponenter förlitar sig medarbetarna på linjär teknologi från igus.
3D-printade mikrostrukturer för cochleaimplantat
Forskare har utvecklat ett nytt cochleaimplantat baserat på Nanoscribes 3D-mikrotillverkning av mikrostrukturer. Mikrostrukturer som produceras med 3D-utskrift frigör steroider via de minsta strukturerna. Implantatdesignen har utformats för att minska kvarvarande hörselskador från ledningsinföringstrauma.
Corona-virus från 3D-skrivaren
Virus är så små att de inte kan ses med blotta ögat. Och endast ett fåtal mikroskop kan upptäcka virus. Forskare vid universitetet i Würzburg har därför skrivit ut den första biologiskt korrekta 3D-modellen av coronaviruset i en 3D-skrivare.
Konstgjord hjärtklaff från 3D-skrivaren
I ett forskningsprojekt producerade Fergal Coulter en bioinspirerad konstgjord hjärtklaff med hjälp av 3D-utskrift. Den här artikeln beskriver hur en dispenser från Eco-PEN-serien från Viscotecs dotterbolag Preeflow används för CT-mätning vid additiv tillverkning.
3D-utskrift sandformar för metallgjutning i e-mobility
3D-printningen av sandformar för gjutna delar med efterföljande gjutning letar sig nu även in i fordonsindustrin vid tillverkning av komponenter för elektromobilitet. Voxeljet China har nu skaffat sig erfarenhet inom området additiv tillverkning av formar med en OEM.
Grunderna i 3D-utskrift
3D-utskrifts historia
3D-utskrifts historia började i 1980er år sedan, när Hideo Kodama från Nagoya Municipal Industrial Research Institute lämnade in det första patentet för ett snabbt prototypsystem. Kort därefter, 1986, grundade den amerikanske ingenjören Chuck Hull 3D Systems och utvecklade stereolitografi (SLA). Mr Hull är också krediterad för att ha uppfunnit STL-filformatet, som fortfarande används flitigt idag.
I 1990er Under årens lopp har andra 3D-utskriftstekniker introducerats, såsom fused deposition modeling (FDM) av Scott Crump, som senare grundade Stratasys, och selektiv lasersintring (SLS) av Carl Deckard vid University of Texas. Dessa teknologier har avsevärt utökat möjligheterna för additiv tillverkning och lett till att den används i ökad utsträckning inom prototyper, modelltillverkning och verktyg.
I 2000er Under de senaste åren har additiv tillverkning blivit allt mer utbredd, särskilt med intåget av stationära 3D-skrivare. 2005 startade Reprap-projektet med målet att skapa självreplikerande skrivare. Detta ledde till en spridning av 3D-utskriftstekniker med öppen källkod. Under decenniet som följde introducerade företag som Makerbot och Ultimaker prisvärda stationära 3D-skrivare, vilket gjorde 3D-utskrift tillgängligt för hemmabruk och småföretag, som att skriva ut reservdelar.
Idag används 3D-utskriftsprocessen i en mängd olika branscher som medicinteknik, fordonsindustrin och flygindustrin.
Några siffror om additiv tillverkning
Enligt Wohlers-rapporten ökar den totala globala tillväxten inom additiv tillverkning 2023 med 18,3 %. Enligt Million Insights marknadsrapport kommer den globala 3D-utskriftsmarknaden att vara värd 2030 miljarder USD år 76,17. Enligt Fortune Business Insights var den globala 3D-utskriftsmarknaden värd 2022 miljarder USD 18,33 och förväntas nå 2030 miljarder USD 105,99.
10 trender inom additiv tillverkning
Additiv tillverkning har gjort betydande framsteg de senaste åren. Här är några av viktigaste trenderna för 2023:
- Applikationsorienterad tillverkning: Genom att optimera 3D-skrivare, kringutrustning och efterbearbetning maximeras genomströmningen och kostnaderna minskas, vilket gör additiv tillverkning ekonomisk.
- bioprinting: Detta område av additiv tillverkning tar fart när fler framsteg görs i skapandet av levande celler och vävnader. Detta har potential att revolutionera den medicinska världen, från organtransplantationer till personlig medicin.
- digitalisering: Den fysiska leveranskedjan är kopplad till en digital processkedja. Detta möjliggör mer samarbetande, transparenta och effektiva försörjningskedjor.
- Hybridtillverkningssystem: Hybridmaskiner som kombinerar additiv och subtraktiv tillverkningsteknik blir allt mer populära. Dessa maskiner tillåter samtidig additiv tillverkning (tillsats av material) och subtraktiv tillverkning (borttagning av material) för att uppnå bättre ytkvalitet och mer exakta delar.
- massproduktion: Även om additiv tillverkning traditionellt har använts för prototypframställning och lågvolymproduktion, finns det ett ökande intresse för att använda additiv tillverkning för massproduktion. Framsteg inom utskriftshastighet, automatisering och processkontroll gör detta alltmer möjligt.
- Metall 3D-utskrift: Metall XNUMXD-utskrift växer snabbt i takt med att fler industrier – från bilindustrin till flygindustrin – upptäcker fördelarna med att tillverka komplexa metalldelar.
- Multimaterial 3D-utskrift: Att skriva ut med flera material samtidigt blir allt vanligare. Som ett resultat kan produkter med olika fysikaliska egenskaper produceras i bara en tryckprocess.
- Hållbarhet: Med ökande oro för tillverkningens miljöpåverkan blir grönare material och processer allt viktigare i 3D-utskrift.
- mjukvaruutveckling: Förbättring av programvara för 3D-utskrift är avgörande för att utveckla additiv tillverkning. Detta inkluderar lösningar för design, simulering, processledning och kvalitetskontroll.
- Förbättrad träning och utbildning: När additiv tillverkning fortsätter att växa, finns det ett ökande behov av skickliga yrkesmän inom detta område. Därför blir utbildningsprogram och certifieringar för additiv tillverkning allt viktigare.
Vad är 3D-utskrift?
3D-utskrift är en additiv tillverkningsprocess som skapar tredimensionella objekt från digitala modeller genom att lägga till material lager för lager tills önskad design uppnås.
Källor: Den här artikeln är baserad på information från följande företag: 3D Systems, ABB, BCN3D, Dr. Tretter, Fergal Coulter, Formlabs, Gimatic, Igus, Marting Luther University Halle-Wittenberg, Nanoscribe, Nexa 3D, Printsontes, PTC, Schaeffler, University of Würzburg, Voxeljet.