2、 国内研究现状 国内3D打印领域的研究起步较早,但发展较晚,最初是在许多高校和领先的企业单位中展开,其中在3D打印技术的研发,3D打印材料的应用
2、 国内研究现状
国内3D打印领域的研究起步较早,但发展较晚,最初是在许多高校和领先的企业单位中展开,其中在3D打印技术的研发,3D打印材料的应用测试以及3D打印设备制造,3D打印成型控制软件的开发等方面进行了大量的研究工作。都取得了非常好的结果。在3D打印工业应用研究方面,有部分技术已经处于世界先进水平。例如,西北工业大学针对多种金属材料开展了工艺实验,建立了专门研究激光快速成型的科研体系,目前,西工大团队已经采用3D打印技术打印出了最大为尺寸3m、重达196kg的飞机钛合金左上缘条,使3D打印技术在航空航天领域得到广泛应用;清华大学也是国内最早研究3D打印技术的单位之一,在基于激光、电子束等3D打印技术的现代成型学理论、分层实体制造、FDMT艺等方面都有一定的科研优势;华中科技大学的史玉升团队则着重于分层实体的制造工艺,在激光选区熔化和激光选区烧结方面开展了很多工作,对基于金属粉末材料及高分子材料的3D打印设备进行了研究,并且该学校自主开发的SLM设备(1.2m*1.2m)-HRPM系列粉末熔化成形设备,是目前世界上拥有最大成型空间的快速制造成型设备;西安交通大学在电子束熔融金属直接成型以及光固化成型等3D打印工艺方面都有着深入的研究,其自主研究开发了光固化成型系统及相应成型材料,并且自主研制了三维打印机喷头,同时还在医学内置物3D打印以及金属材料的激光熔融沉积成型方面做了很多研究,在骨科的3D打印个性化修复上,有着多例成功的临床案例。
国内除了高校之外,许多研究所也在开展3D打印技术的研究工作。其中西北有色金属研究总院在基于电子束选区熔化的3D打印工艺技术及设备研发方面进行了研究[3],并开展了金属粉末材料(钛合金、TiAl合金)的电子束熔化成形工艺研究;中国航空工业集团公司北京航空制造工程研究所开展了电子束熔丝沉积成形的研究工作,并且具备了此类设备的自主研发能力,已经采用这种方法打印制造出了尺寸为2100mm×450mm×300mm的钛合金主承力结构件;中国航空工业集团公司北京航空材料研究院近年来开展了有关激光熔融沉积成形的系统研究,充分发挥了该研究所在加工材料、工艺、性能检测、失效分析等专业优势,成立了由多专业联合参与的“3D打印研究与工程技术中心”,其目标在于推动3D打印技术在航空、航天、生物医学等领域的快速应用。
近年来,我国在3D打印技术的开发方面一直在积极地进行着探索和研究,在技术的发展和相关政策的支持鼓励下,也有许多进行产业化运作的实体公司迅速发展起来。2015年11月,南京中科煜宸激光技术有限公司研发成功两款新型的金属3D打印产品:一款为改进版的新款RC-LDM8060 3D打印设备,一款为新开发的RC-SLM2525 3D打印设备。其中LDM-8060五轴送粉金属3D打印机,是在以激光熔覆为技术支撑的基础上的研制的,是一种能实现高功率送粉的新式金属3D打印机。该打印机首次采用五轴联动的方式,通过采用高功率的激光束,对金属粉末进行熔覆烧结,然后按照预设轨迹逐层沉积,最终形成金属零件。该方式改变了每层的沉积方法,提高了打印机的工作效率,在航空航天、国防工业、科研院所、汽车研发、模具制造及修复等领域具有广泛的应用。
总体而言,我国3D打印在技术开发和设备制造上,部分技术水平与国外先进水平相当,但对于某些关键零件的生产、成型材料的制备、智能化控制和成型设备的应用推广方面,与先进国家相比还有较大的差距。国内的3D打印机在打印精度,打印速度,打印尺寸等方面还有非常大的提升空间。同时,在应用方面可以更多的关注高性能终端零部件的直接制造。