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北京隆源:引領(lǐng)并推動(dòng)中國(guó)3D打印產(chǎn)業(yè)發(fā)展

2012-12-05 08:46 來(lái)源:TOM 責(zé)編:王岑

摘要:
入冬的北京已有絲絲寒意,天空卻晴朗湛藍(lán),、萬(wàn)里無(wú)云,。2012年11月15日,首都大酒店內(nèi)氣氛熱烈,一個(gè)揭牌儀式正在舉行。
  
  作為一項(xiàng)集光/機(jī)/電、計(jì)算機(jī),、數(shù)控及新材料于一體的先進(jìn)制造技術(shù),,3D打印技術(shù)現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于航空航天、軍工與武器,、汽車與賽車,、電子,、生物醫(yī)學(xué),、牙科,、首飾、游戲,、消費(fèi)品和日用品,、食品、建筑,、教育等眾多領(lǐng)域,。可以預(yù)見(jiàn)的是,,該技術(shù)將更趨向于日常消費(fèi)品制造,、功能零件制造及組織與結(jié)構(gòu)一體化制造的方向。
  
  經(jīng)過(guò)19年的探索創(chuàng)新,,北京隆源在3D打印技術(shù)的應(yīng)用上在中國(guó)已經(jīng)成為領(lǐng)軍者,為中國(guó)的航空航天,汽車,軍工等行業(yè)的騰飛作出了突出的貢獻(xiàn),。
  
  航空航天領(lǐng)域:航空航天產(chǎn)品具有形狀復(fù)雜、批量小,、零件規(guī)格差異大,、可靠性要求高等特點(diǎn),產(chǎn)品的定型是一個(gè)復(fù)雜而精密的過(guò)程,,往往需要多次的設(shè)計(jì),、測(cè)試和改進(jìn),耗資大,、耗時(shí)長(zhǎng),,傳統(tǒng)方法難以制造。因此,,3D打印技術(shù)以其靈活多樣的工藝方法和技術(shù)優(yōu)勢(shì)而在現(xiàn)代航空航天產(chǎn)品的研制與開(kāi)發(fā)中具有獨(dú)特的應(yīng)用前景,。在國(guó)外,美國(guó)波音公司將3D打印技術(shù)與傳統(tǒng)鑄造技術(shù)相結(jié)合,制造出鋁合金,、鈦合金,、不銹鋼等不同材料的貨艙門托架等制件;通用公司應(yīng)用3D打印技術(shù)制造航空航天與船舶葉輪等關(guān)鍵制件,;比利時(shí)Materialise公司的Mammoth激光快速成型系統(tǒng),,其一次性最大加工尺寸可達(dá)2200mm。
  
  在中國(guó),,北京隆源則憑借自身的技術(shù)優(yōu)勢(shì),,為我國(guó)航空航天等部門及飛機(jī)制造企業(yè)提供直升機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)、直升機(jī)機(jī)匣,、蝸輪,、鈦機(jī)架、排氣道(最大高度達(dá)到2800mm),、飛機(jī)懸掛件,、飛輪殼等飛機(jī)零部件的生產(chǎn)和服務(wù):1996年,,第一臺(tái)商品化SLS快速成型機(jī)銷往北京航空材料研究院,并成功應(yīng)用于軍用航空新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā),;1999年,,第二代商品化設(shè)備AFS-320成功推向市場(chǎng)�,?焖俪尚偷膽�(yīng)用逐步展開(kāi),,參與完成了若干項(xiàng)國(guó)家航空航天重點(diǎn)項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)研制任務(wù),如:用于大推力火箭的液氧-煤油和液氧-液氫發(fā)動(dòng)機(jī),、衛(wèi)星陀螺儀框體等,。
  
  軍事工業(yè)領(lǐng)域:3D打印技術(shù)和傳統(tǒng)制造技術(shù)相比,具有簡(jiǎn)單,、易操作等特點(diǎn),,特別是對(duì)于一些新材料的加工,成效尤為顯著,。如鋁合金一直是軍事工業(yè)中應(yīng)用最廣泛的金屬結(jié)構(gòu)材料,。鋁合金具有密度低、強(qiáng)度高,、抗腐性好,、耐高溫等特點(diǎn),作為結(jié)構(gòu)材料,,因其加工性能優(yōu)良,,可制成各種截面的型材、管材,、高筋板材等,,以充分發(fā)揮材料的潛力,提高構(gòu)件的剛強(qiáng)度,。所以,,鋁合金是武器輕量化首選的輕質(zhì)結(jié)構(gòu)材料。美國(guó)軍方應(yīng)用3D打印技術(shù)輔助制造導(dǎo)彈用彈出式點(diǎn)火器模型,,取得了良好的效果,。
  
  在中國(guó),鈦合金已經(jīng)廣泛應(yīng)用于自行火炮炮塔,、構(gòu)件,、裝甲車、坦克,、軍用直升機(jī)等制造,。1999年,北京隆源自動(dòng)成型有限公司利用3D打印技術(shù),,參與完成了多項(xiàng)國(guó)家軍事工業(yè)重點(diǎn)項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)研制任務(wù),,如:JS-Ⅱ型新式坦克的渦輪增壓器,,紅外制導(dǎo)儀觀測(cè)鏡殼體等;2002年,,北京隆源開(kāi)始與中國(guó)工程物理研究院開(kāi)展大功率激光直接制造金屬零件的研究,從而進(jìn)一步推動(dòng)了我國(guó)軍事工業(yè)的發(fā)展,。
  
  汽車制造領(lǐng)域:德國(guó)奧迪汽車公司(Audi)使用3D打印技術(shù)成功地使用KUKA機(jī)器人制造出了AudiRSQ汽車,。隨著我國(guó)汽車工業(yè)的發(fā)展,汽車產(chǎn)量迅猛增長(zhǎng),,一些關(guān)鍵性零部件也日趨復(fù)雜化,、大型化和輕量化,這便要求實(shí)現(xiàn)零部件的整體化和集成化制造,。而采用模具進(jìn)行翻砂制模的傳統(tǒng)工藝,,使得模具越來(lái)越復(fù)雜,活塊數(shù)量也急劇增加,,這些因素在一定程度上都制約了我國(guó)汽車工業(yè)的發(fā)展,。
  
  在中國(guó),引領(lǐng)國(guó)內(nèi)3D打印技術(shù)的北京隆源的技術(shù)團(tuán)隊(duì)展開(kāi)了3D打印技術(shù)于汽車發(fā)動(dòng)機(jī)制造領(lǐng)域的研究。SLS是利用紅外激光光束所提供的熱量熔化熱塑性材料以形成三維零件,,其最大特點(diǎn)一個(gè)是成型過(guò)程與復(fù)雜程度無(wú)關(guān),,因此特別適合于內(nèi)部結(jié)構(gòu)極其復(fù)雜的發(fā)動(dòng)機(jī)缸體、缸蓋,、進(jìn)排氣管等部件,。此外,SLS技術(shù)成型材料廣泛,,特別是可以用鑄造的樹(shù)脂砂和可消失熔模材料成型,,因此,可以通過(guò)與鑄造技術(shù)結(jié)合,,快速鑄造出發(fā)動(dòng)機(jī)的部件,。SLS技術(shù)與鑄造技術(shù)的結(jié)合,衍生出快速鑄造技術(shù),,可有效地應(yīng)用于發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)階段中樣機(jī)的快速制造,。其適合單件和小批量試制和生產(chǎn)的特點(diǎn),可迅速響應(yīng)市場(chǎng)和提供小批量產(chǎn)品進(jìn)行檢測(cè)和試驗(yàn),,有助于保證產(chǎn)品開(kāi)發(fā)速度,。其成型工藝過(guò)程的可控性,可在設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)階段低成本地即時(shí)修改,,以便檢驗(yàn)設(shè)計(jì)或提供裝配模型,。有助于提高產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)質(zhì)量,其快速成型原材料地多元性,,為產(chǎn)品開(kāi)發(fā)階段提供了不同地工藝組合,,由于SLS原材料的國(guó)產(chǎn)化和成型工藝可與傳統(tǒng)工藝有機(jī)結(jié)合,,有助于降低開(kāi)發(fā)成本,其組合工藝的快捷性,,支持產(chǎn)品更新?lián)Q代頻次的提高,,有助于推動(dòng)產(chǎn)品早日進(jìn)入市場(chǎng)。
  
  北京隆源利用3D打印技術(shù),,為汽車制造商生產(chǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)缸體,、缸蓋、變速箱殼等,,不僅制造速度快而且精度高,,從而使得汽車復(fù)雜零部件制造變得數(shù)字化、精密化,、柔性化,、綠色化。如今,,國(guó)內(nèi)眾多的高鐵,、動(dòng)車、地鐵的發(fā)動(dòng)機(jī)中都可以看到隆源的產(chǎn)品,。
  
  2001年,,北京隆源研發(fā)的汽車關(guān)鍵結(jié)構(gòu)件的快速成型與快速制造工藝成功,開(kāi)始為汽車企業(yè)提供缸體,、缸蓋,、進(jìn)氣管、變速箱殼體的RP服務(wù),;
  
  2006年,,北京隆源激光直接成型鑄造砂芯技術(shù)推向市場(chǎng),銷售第一臺(tái)專門用于鑄造砂芯的成型設(shè)備,。并成功用于汽車發(fā)動(dòng)機(jī)缸體,、缸蓋和增壓器的快速開(kāi)發(fā);
  
  2011年,,北京隆源為滿足柴油機(jī)等行業(yè)需求,,開(kāi)始研發(fā)大尺寸激光制芯機(jī);通過(guò)與廣西玉柴機(jī)器股份有限公司,、東風(fēng)商用汽車工藝所合作,,研發(fā)出柴油缸體缸蓋的快速制造方法與工藝等。
  
  生物醫(yī)藥領(lǐng)域:目前3D打印技術(shù)也被應(yīng)用到生物醫(yī)藥領(lǐng)域,,包括骨骼,、牙齒、人造肝臟、人造血管,、藥品制造等,。在生物制造方面,歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家研究較多,、范圍較廣且已經(jīng)取得臨床應(yīng)用:在美國(guó),,利用SLA制造技術(shù),使用生物相容樹(shù)脂可以制作醫(yī)用助聽(tīng)器,、眼睛水晶體模型,、人工牙齒等;在意大利,,利用SLA制造技術(shù)制造了人體骨骼修復(fù)體。
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