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5轴3D打印机问世!更少的耗材 更复杂的物体

文章来源:网络人气:429发表时间:2018-05-09 16:35:57

  随着材料和电子技术的快速发展,3D打印火爆全球,发展迅猛。甚至还出现了"4D打印","5D打印"概念,并已经有所突破。

  4D打印、5D打印是什么?

  4D打印概念最初是由美国人在2013年提出的,他们在三维基础上增加了一个时间维度,用智能材料来实现物品的自组装,比如用可以随温度变化变形的材料进行3D打印。“中国3D打印之父”卢秉恒院士认为“概念不要老让外国人来制造,我们也可以制造,现在我把4D扩展到了5D,比如人工骨,能长出自己的骨细胞来。那可不是增加一维的问题了,而是N维,我们称之为5D打印。”这项技术目前是卢秉恒院士的重要研究课题。

  近日,三菱电机研究实验室(MERL)自称研发了一种“5D打印机”,实际上,这项技术实际上仍然是3D打印,它在传统3D打印机的XYZ轴上,增加了两个运动轴,类似5轴加工中心,尽管如此,小编认为,这也是个不小的创新和进步,技术含量较高。

  MERL的高级首席研究科学家WilliamYerazunis解释说:"5D打印机"的打印头可以从5个不同的角度移动,进行多角度打印,这是传统3D打印机无法办到的。这些新的角度使得打印头,能够沿着模型的打印出更为复杂的可以用弯曲的层,而不是水平的层来构件物体。这些弯曲的层,可以打印出更为复杂的。

5轴3D打印机问世!更少的耗材 更复杂的物体

印度工程师制作的创新获奖的五轴3D打印机

  五轴3D打印机打印机的优势

  在某种程度上,传统3D打印机其实限制了模型的设计,由于只能垂直堆叠,模型只能以面层片组成,这会限制一些复杂形状的设计,此外,5轴3D打印机的弯曲打印,还可以避免一些薄弱点的差生。

  由MERL对五轴3D打印的物体进行了测试,其强度比传统3D打印要高出3到5倍。MERL通过比较自行车和摩托车来解释力量的差异。MERL对两个相同形状的压力帽进行加压,一个用传统3D打印只做,另一个则采用五轴3D打印机。前者只能承受0.1兆的压力,而后者可以承受3.7兆压力。所以,就像我们说的,这与通常3D打印是水平层堆叠出来的有关,这些层有时会产生弱点。而如果以不同的方向,多角度弯曲堆叠出来的产品,在机械强度上回抢的多。因此,5轴3D打印机的另一个好处就是,它可以节省25%的材料,而不影响产品的性能。

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  五轴3D打印机打印机的应用

  五轴3D打印需要事先对打印部件进行一些分析,以最佳方式,设计高强度的复杂结构。例如下图所示的构件,传统3D打印打印机是很难打印的,因为它需要大量的支撑。

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  消息来源:sculpteo,ByJessicaVanZeijderveld

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