姚山用3D打印做最好的铸造技术.pdf

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1、文／温才妃郭台铭曾批驳3D打印技术引领第i次技术革命的言论，甚至放言说“如果真的是(第i次技术革命的引领)，‘郭’字就倒过来写”。姚山告诉记荇，3D打印每层粉体的厚度在0．2～0．3毫米，如姚山：用3D打印做最好的铸造技术不做特殊处理，不可避免会有台阶效应，并导致物件有0．I～0．23D打印技术的迅速白热化，炒红了国内外股市，也突然间毫米的误差、“这样的物件，作为不求表面尺度和粗糙度的结构让一向默默无闻的大连理丁大学材料科学与lT程学院教授姚山件是可以的，但是直接用于T业多半是不合格品，冈为_1业

2、制件及其闭队备受关注。冈为“世界最大幅面的3D激光打印机”，就通常有严格的尺寸精度和粗糙度要求。”诞生在他的实验室里。正如人们所知道的，如今3D打印技术尚无法突破设备、材这台日前“世界最大的3D激光打印机”，主体高达4米，长约料造价等方面的瓶颈，实现大规模量产尚待时日。l0米，宽约3米，可以打m4米直径轮胎花纹模具的铸型、复杂曲姚山团队走的是一个“中问路线”，用3D打印技术制作砂型面叶片铸型等，让人们在3D打印的T业化应用之路上看到更多(芒=)。在他的实验窜里，有3D打印}}J来的轮胎花纹砂、螺旋

3、的可能。桨砂型、汽车冲模具砂型及其水道砂：、动物雕像等等，只不然而，姚山却表示，3D打印技术应该理性“降温”，因为“技过它们都是清一色的“沙色”，他笑着把它们称作“丑姑娘”术上无法生成高精度的T业制件，就不可能完全摆脱传统的制“姑娘”虽“丑”，但却能派L用场。经3D打印生成的砂型结作方法”．这义是怎么一回事呢?合传统的铸造技术就【lr以获得金属的样件或毛坯，比起传统的铸造方法，这种基于数字化技术的铸件精度及其稳定性上有“大”是因为“快”r很大的提高，可以幽：接朋于数控精加T制得金属模具。HJ于3D

4、flFtJ技术被很多人视作第三次技术革命的前奏，可是准铸型(芯)3D打印的材料是铸造用的覆膜砂，成本每吨只有1000也无法掩盖激光3D打印机的弊端——“慢”。指甲盖大小的微2000元茶壶需要打印1个多小时，打印一个钢铁侠头盔需要一个星期，如此计算，fl'~fJ大件的机翼、螺旋桨恐怕要以月来计算。然而，盘I】今这一弊端存姚山的团队有所突破。这源自姚山在3D打印技术白热化的当下，周内大部分研究关注3D打的两个々利——基于覆膜粉未材料轮廓线扫描的激光快速成型印制件本身，而姚山的注意力已经转向研究制件的变

5、形问题。方法和复杂形状几何体的覆膜粉体激光选失效整体成型方姚山团队的研发日标是用3D技术制作模具，其中变形存实法，保守估计轮廓失效法比传统的SLS法提高5～15倍的速度，制现数字化控制后，存材料单一的环境下，叮以通过数学建模和实造成本降低_r40％。验来掌握变形规律并制定反变形的规则，根据反变形规则预先据姚山介绍，3D打印都是通过叠层铺粉的技术实现的，铺计算}fJ产品的反变形蛙并修正制件的尺寸，最终使得目标制件粉之前要埘3D建模的断面进行逐层扫描。普通的3D打印机逐往尺寸上符合设计要求。层扫描横截

6、面L的每个点，而他所开发的技术只扫捕横截面上在姚山的实验窜里，有一组学生譬门对3D制件进行=i维扫的轮廓线及几个分隔线。“我们最慢的速度做到五六层时，一描，把3D打印米的模型和3D设计模型进行比对。般的3D打印机才做完第一层。”姚山说。学生杨通表示，往维结构中，制件不同部位的壁厚有厚薄这台世界最大幅面3D激光打印机的诞牛有一定的偶然性，之分，加工过程中的温度变化会导致产品变形，但这种变形是有它是姚山应合作方的要求，为生产直径4米的T程轮胎花纹模具规律可循的。通过扣描三维点云，软件比对点云数据与原设

7、开发而制作的。“机器大的前提是打印速度要快，甭则它就失去计件的差值，再结合数学建模和数值分析就能逐步找到结构和了大的价值如果耗时过长，『{{传统的T业方法也能做出来，成热过程对变形的影响．总结规律。本优势得存在，市场应HJ也会受到限制。”“把3D打印和最础的铸造技术结合起来，是我们的核心目标。”为_『实现这个H标，姚山“先想了lO年，又做了10年”，他期直接用于工业制件尚缺火候待不远的将来，能够基于3D技术生产最好的铸件和金属模具。既然速度提高了，未来能否应用在T业批量生产?富士康的来源：《科学时

8、报》CHUAN(；XINKEJI20l4．0237