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        深圳升華三維科技有限公司

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        增材制造發(fā)展如日中天,PEP從中脫穎而出

        增材制造發(fā)展如日中天,PEP從中脫穎而出
        升華三維  2022-12-19  |  閱讀:1429

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        隨著工業(yè)現(xiàn)代化的不斷發(fā)展,傳統(tǒng)的加工工藝已無法滿足現(xiàn)代工業(yè)部件的加工需求,許多異形復(fù)雜結(jié)構(gòu)利用傳統(tǒng)加工很難加工或根本不能加工。因此,3D打印技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。傳統(tǒng)的工業(yè)產(chǎn)品開發(fā),往往是先開模具,然后再做手板,而運(yùn)用3D打印技術(shù),無需開模,突破了傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)極限,同時(shí)可以節(jié)省制造時(shí)間,降低費(fèi)用,更好地控制運(yùn)營成本。3D打印是制造業(yè)領(lǐng)域正在發(fā)展的一項(xiàng)新興技術(shù),其發(fā)展之勢如日中天,受到了國內(nèi)外的廣泛關(guān)注,被稱為“具有工業(yè)革命意義的制造技術(shù)”。

        早在2013年,升華三維核心技術(shù)團(tuán)隊(duì)就以中南大學(xué)粉末冶金研究院為依托,基于已發(fā)展成熟的金屬粉末注射成型(MIM)和陶瓷粉末注射成型(CIM)技術(shù),不斷開拓3D打印技術(shù)新方法。經(jīng)過多年的技術(shù)累積和發(fā)展創(chuàng)新,在國內(nèi)首個(gè)推出了以“3D打印+粉末冶金”相結(jié)合的金屬/陶瓷間接3D打印技術(shù)——粉末擠出打印技術(shù)(以下簡稱“PEP”)。

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        ▲PEP技術(shù)工藝流程

        PEP工藝與粉末注射成型有很多相通之處,它采用粉體混煉成顆粒材料,通過擠出機(jī)構(gòu) 3D 打印制備出具有一定密度和強(qiáng)度的生坯,再經(jīng)過脫脂燒結(jié)后處理工藝,獲得最終致密的成品件。相較于利用高強(qiáng)能量束燒結(jié)或融化金屬等材料同步獲得產(chǎn)品形狀和性能的直接3D打印技術(shù),PEP是分步獲得產(chǎn)品的形狀與性能:模型設(shè)計(jì)→3D打印→脫脂燒結(jié)→成品。

        它創(chuàng)新性地通過3D打印來實(shí)現(xiàn)對材料的控制和成型,實(shí)現(xiàn)無?;哪P椭苽?,可滿足用戶對金屬/陶瓷零件的個(gè)性化定制需求。同時(shí)將原有的熱加工過程步驟轉(zhuǎn)移到燒結(jié)步驟,使得更容易管理熱應(yīng)力。因燒結(jié)溫度低于其他類型的直接3D打印工藝中所需的完全熔化溫度,并且熱量可以更均勻地施加,從而確保了產(chǎn)品性能的一致性。

        PEP技術(shù)主要優(yōu)勢:

        01

        具有低溫成型、高溫成性的特性,可實(shí)現(xiàn)材料最高理論密度制備。


        02

         成形工藝簡單,無需激光器件,投入和維護(hù)成本相對更低。


        03

        操作簡單,系統(tǒng)構(gòu)造原理通俗易懂,有利于3D打印應(yīng)用的推廣和普及。


        04

        先進(jìn)的技術(shù)設(shè)備,3D打印設(shè)備采用獨(dú)立雙噴嘴設(shè)計(jì),可實(shí)現(xiàn)金屬/陶瓷產(chǎn)品快速開發(fā)。


        05

        可利用粉末注射成形(PIM)成熟穩(wěn)定的技術(shù)體系,實(shí)現(xiàn)制造的個(gè)性化、智能化、社會(huì)化,滿足更高標(biāo)準(zhǔn)的工藝要求和應(yīng)用需求。


        06

        打印材料體系豐富,包括但不局限于PIM工藝所用的粉末材料


        07

        兼容性強(qiáng),可適配多種金屬材料和陶瓷材料等應(yīng)用開發(fā),具有處理更廣泛的先進(jìn)材料能力。


        08

        綠色環(huán)保,生坯可重新造粒再循環(huán)使用,有效利用率高,堅(jiān)持走可持續(xù)發(fā)展之道。


        基于PEP,自研3D打印設(shè)備誕生


        面對即將爆發(fā)的制造變革和風(fēng)云變幻的市場形勢,升華三維基于PEP技術(shù),以市場需求為導(dǎo)向,通過自主研發(fā)創(chuàng)新,推出了工業(yè)型獨(dú)立雙噴嘴3D打印機(jī)UPS-250和大尺寸獨(dú)立雙噴嘴3D打印機(jī)UPS-556兩款核心3D打印設(shè)備,并配套3D打印專用脫脂爐和燒結(jié)爐,構(gòu)建一套完整的金屬/陶瓷間接3D打印技術(shù)解決方案。


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        ▲UPS-250和UPS-556打印設(shè)備

        這兩款設(shè)備均采用獨(dú)立雙噴嘴設(shè)計(jì),結(jié)構(gòu)緊湊,操作簡單,不局限于某種特定場景使用,可以同時(shí)打印或者各自輪流打印金屬和陶瓷材料,能實(shí)現(xiàn)不同種類材料的復(fù)合產(chǎn)品開發(fā)及復(fù)雜結(jié)構(gòu)的成形,具有工業(yè)型、高精度、高質(zhì)量、高性價(jià)比等優(yōu)點(diǎn)。目前已廣泛應(yīng)用于科研教育、工業(yè)制造、航天航空、軍事國防、生物醫(yī)療、汽車、模具制造、新能源等領(lǐng)域。

        此外,它還擁有以下優(yōu)勢:

        1.可基于PIM的材料進(jìn)行二次開發(fā)及適配,實(shí)現(xiàn)材料可循環(huán)利用。

        2.自動(dòng)進(jìn)料,單個(gè)擠出系統(tǒng)儲(chǔ)料量可達(dá)1.8L,可實(shí)現(xiàn)無人看守長時(shí)間打印。

        3.可進(jìn)行手動(dòng)加料,滿足小量測試需求。

        4.搭載熱風(fēng)腔體恒溫系統(tǒng),可調(diào)控室溫~70℃范圍。

        5.搭載真空吸附平臺(tái),根據(jù)不同材料選用不同打印底板進(jìn)行吸附,模型取下方便。

        6.具備噴嘴自動(dòng)擦拭功能,避免噴嘴粘料現(xiàn)象,方便模型更好地制作。


        3D打印材料是技術(shù)發(fā)展的重要推力


        3D打印材料是3D打印技術(shù)發(fā)展的重要推力。一種材料的出現(xiàn),直接決定了其3D打印的成型工藝、設(shè)備結(jié)構(gòu)、成型件的性能等。因此,升華三維也十分注重3D打印材料的研發(fā),并且相繼開發(fā)出了適配于升華三維3D打印機(jī)的材料。例如:316L/304/17-4PH不銹鋼、銅及銅合金、鎢及鎢合金、鈦及鈦合金、高溫合金、硬質(zhì)合金和難熔金屬等金屬材料,及氧化鋯、氧化鋁、氮化硅、碳化硅等特種陶瓷材料,以滿足客戶的不同需求。升華三維一直在不斷地研發(fā)用途更為廣泛、打印成型更為簡便的新材料,拓展和優(yōu)化打印材料種類配方,持續(xù)深挖具體應(yīng)用場景,積極賦能各行各業(yè),打造3D打印美好未來。

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        ▲基于PEP技術(shù)的顆粒材料

        當(dāng)前,我國增材制造發(fā)展迅速,PEP憑借其獨(dú)特的技術(shù)優(yōu)勢從脫穎而出,為現(xiàn)代制造業(yè)的培育壯大以及傳統(tǒng)制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)提供了寶貴契機(jī)。作為中國金屬·陶瓷間接3D打印技術(shù)的開拓者和領(lǐng)航者,升華三維一直致力于構(gòu)建3D打印的智造世界,是目前國內(nèi)少數(shù)具備材料開發(fā)制備、3D打印機(jī)研發(fā)生產(chǎn)、切片軟件開發(fā)到3D打印工藝、脫脂及燒結(jié)工藝一整套3D打印完整工藝鏈及解決方案的供應(yīng)商。


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        ▲金屬陶瓷間接3D打印樣品

        未來,升華三維將繼續(xù)堅(jiān)持自主研發(fā),不斷吸取技術(shù)經(jīng)驗(yàn)和優(yōu)勢,提高技術(shù)創(chuàng)新,為用戶提供更優(yōu)質(zhì)的設(shè)備和更成熟的技術(shù)解決方案,共享3D打印美好時(shí)代,促進(jìn)我國制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。


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