Tecnologia di stampa 3DAppartiene a una tecnologia di elaborazione non tradizionale, nota anche come produzione additiva, prototipazione rapida, è l'ascesa del settore manifatturiero avanzato globale negli ultimi 30 anni, un insieme di ottica/macchina/elettricità, computer, controllo numerico e nuovi materiali in una delle tecnologie di produzione avanzate. Con la produzione tradizionale di materiali diversi per sottrazione, la stampa 3D persegue il codice dell'aggiunta, ovvero, attraverso l'accumulo di polvere, fogli liquidi e altri materiali discreti strato per strato, la "crescita naturale" in un'entità tridimensionale, e poi l'entità tridimensionale in una serie di piani bidimensionali, riducendo notevolmente la complessità della produzione. La tecnologia di stampa 3D è particolarmente adatta per il settore aerospaziale, gli armamenti, la biomedicina, gli stampi e altri campi nel lotto di piccole dimensioni, l'asimmetria strutturale, le superfici curve e il contenuto della struttura delle parti (come le pale cave dei motori aerospaziali, le protesi ossee umane, la forma della via d'acqua di raffreddamento), la produzione rapida è molto coerente con la produzione industriale moderna e futura. Produzione, molto in linea con le tendenze moderne e future della produzione industriale.

　　Quest'anno si è assistito a un crescendo di discussioni sulla terza rivoluzione industriale. Lo studioso americano Jeremy? Rivkin ha affermato che la combinazione di Internet e delle nuove energie produrrà un nuovo ciclo di rivoluzione industriale: si tratterà della terza "rivoluzione" dopo la macchina a vapore del XIX secolo e l'elettrificazione del XX secolo. La rivista The Economist ha inoltre sottolineato che il potenziale di mercato della tecnologia di stampa 3D è enorme ed è destinato a diventare una delle tante scoperte che guideranno il futuro trend della produzione. Queste innovazioni permetteranno alle fabbriche di dire completamente addio agli strumenti tradizionali come torni, trapani, presse per lo stampaggio, macchine per la produzione di stampi, ecc. e di essere dominate da software informatici più flessibili, segno dell'arrivo della terza rivoluzione industriale. Alcune statistiche: nel 2010 il valore totale della produzione dell'industria della stampa 3D additiva ha raggiunto 1,325 miliardi di dollari, con un aumento di 24,1% rispetto all'anno precedente; nel 2011 il fatturato globale è stato di 1,7 miliardi di dollari, con un aumento di 2,94% rispetto all'anno precedente; si prevede che nel 2012 ammonterà a 2,1 miliardi di dollari, nel 2015 raggiungerà 3,7 miliardi di dollari e nel 2019 raggiungerà 6,5 miliardi di dollari.

　　L'idea di base della tecnologia di stampa 3D è nata negli Stati Uniti alla fine del XIX secolo, ma solo alla fine degli anni '80 la tecnologia di stampa 3D è maturata e si è diffusa. Attualmente, l'industria della stampa 3D negli Stati Uniti, in Giappone, in Germania e in altri Paesi è più sviluppata. In Cina, gli istituti di ricerca sulla tecnologia di stampa 3D sono pochi, e le imprese che applicano la tecnologia di stampa 3D e la industrializzano sono poche. Beijing Longyuan Automatic Forming System Co. Fondata nel 1994, Beijing Longyuan Automated Prototyping System Co. Ltd., fondata nel 1994 con un capitale sociale di 17 milioni di RMB, ha sviluppato con successo la prima apparecchiatura di prototipazione rapida SLS in Cina - AFS-360 - e si è poi dedicata allo sviluppo di macchine per la prototipazione rapida SLS (Selective Laser Powder Sintering), dedicandosi al contempo all'applicazione della prototipazione rapida e ai servizi di elaborazione. Oggi i suoi partner sono sparsi in tutto il Paese, compresi molti istituti di ricerca nazionali e imprese leader nel settore della produzione automobilistica.

　　Pechino LongyuanFeng Tao, ingegnere capo, laureato all'Università Tsinghua, ha lavorato presso l'Istituto dei materiali polimerici dell'Università Tsinghua, con una ricca esperienza teorica e pratica nei materiali polimerici e nell'ottica laser.Prototipazione rapida laserUno degli esperti di ricerca tecnologica. Ha una profonda conoscenza delle applicazioni e dei materiali della tecnologia di stampa 3D. Già nel 1995 ha proposto l'applicazione della SLS alla stampa 3D.Produzione rapida di precisione. Il vantaggio principale della SLS rispetto alle altre tecnologie di stampa 3D è l'ampia gamma di materiali di stampaggio utilizzati. In teoria, qualsiasi materiale in polvere in grado di formare legami interatomici quando viene riscaldato può essere utilizzato come materiale di stampaggio per la SLS. Attualmente, i materiali che possono essere lavorati con successo dalla SLS includono paraffina, polimeri, metalli, polveri ceramiche e loro polveri composite. La SLS è adatta a un'ampia gamma di applicazioni grazie alla varietà dei materiali di stampaggio, al risparmio di materiale e all'ampia distribuzione delle proprietà delle parti stampate, oltre al fatto che la SLS non richiede la progettazione e la produzione di sistemi di supporto complessi. Sotto la sua guida, Beijing Longyuan ha sviluppato con successo metodi di produzione di processi complessi, come la fusione di stampi fusi, la pressatura di stampi in cera e le conchiglie di fusione, nonché i metodi di applicazione della polvere di polistirene e dei materiali sintetici nella stampa 3D.

　　Feng Tao ha fornito una spiegazione dettagliata dei materiali di stampaggio SLS.

　　Il polistirene è una delle prime materie plastiche industrializzate; appartenente ai polimeri amorfi, ha un basso calore specifico, una rapida fluidità al riscaldamento e una rapida polimerizzazione al raffreddamento, una moderata viscosità di fusione e una buona fluidità e stabilità termica, che si presta bene per la produzione di prodotti di consumo.Sinterizzazione SLSIl polistirene non ha un punto di fusione evidente, l'intervallo di temperatura di fusione è ampio. Il polistirene non ha un punto di fusione evidente, l'intervallo di temperatura di fusione è ampio, circa 95 ℃ ha iniziato ad ammorbidirsi, tra 120 ℃ e 180 ℃ per diventare fluido, 300 ℃ o più ha iniziato a decomporsi, rilasciando gas, a 380 ℃ o più sarà violentemente decomposto. Il polistirene può essere fuso e legato quando viene riscaldato, e può essere polimerizzato e modellato dopo il raffreddamento; il materiale ha un piccolo tasso di assorbimento dell'umidità, e la resistenza delle parti stampate può essere ulteriormente migliorata dopo l'immersione della resina, e i principali indici di prestazione possono raggiungere la resistenza alla trazione ≥15MPa, la resistenza alla flessione ≥33MPa, la resistenza all'urto ≥3MPa, che possono essere utilizzati come parti prototipo o parti funzionali, e può essere utilizzato come stampo madre per la fusione a scomparsa.

　　La ceramica, come importante materiale strutturale, ha i vantaggi dell'alta resistenza, dell'elevata durezza, della resistenza alle alte temperature, della resistenza alla corrosione, ecc. Tuttavia, i vantaggi intrinseci della ceramica, come l'alta resistenza e l'elevata durezza, ma allo stesso tempo le parti in ceramica dello stampaggio, la lavorazione comporta molte difficoltà, e quindi la polvere di ceramica è difficile da sinterizzare direttamente con la tecnologia SLS. Per risolvere questo problema, il metodo comunemente utilizzato è quello di aggiungere legante organico, legante inorganico e legante metallico. Beijing Longyuan ha proposto un metodo di preparazione di rotori ceramici mesoscopici α-SiAlON mediante SLS, utilizzando come materia prima la polvere di Si3N4 (nitruro di silicio, il componente principale di un nuovo tipo di ceramica). In altre parole, la superficie della polvere di Si3N4 viene modificata due volte con un rivestimento inorganico e organico, quindi viene prodotto il grezzo. Gli sbozzi prodotti da questo rivestimento con legante di polveri venerate sono più resistenti di quelli ottenuti mescolando il legante con la ceramica, e i pezzi finali hanno una migliore precisione di stampaggio e proprietà meccaniche.

　　La polvere metallica può essere utilizzata per la formazione di parti in sinterizzazione diretta di metalli ad alto punto di fusione; per la tecnologia di stampa 3D, l'applicazione più ampia di parti ad alta resistenza, difficili da produrre con i metodi di taglio e lavorazione tradizionali, è di particolare importanza. Feng Tao ritiene che la direzione di ricerca della tecnologia di formatura SLS nel campo dei materiali metallici debba essere la sinterizzazione e la formatura di parti metalliche del sistema unitario, la sinterizzazione e la formatura di parti in materiali multi-lega, materiali metallici avanzati come i nanomateriali metallici, leghe metalliche amorfe, come la sinterizzazione e la formatura laser, particolarmente adatte per la formatura di micro componenti di materiali in carburo cementato. Inoltre, i pezzi con gradiente funzionale e strutturale vengono sinterizzati e formati in base agli specifici requisiti funzionali ed economici dei pezzi.

　　La sabbia rivestita con resine termoindurenti come la resina fenolica per unire la sabbia di zircone, la sabbia di quarzo prodotta con il metodo, l'uso del metodo di sinterizzazione laser per produrre prototipi può essere utilizzata direttamente come sabbia di colata (nucleo) per la produzione di parti metalliche, di cui la sabbia di zircone ha una migliore prestazione di colata, particolarmente adatta per leghe non ferrose con forme complesse come il magnesio, l'alluminio e altre leghe di colata. La sabbia e i materiali polimerici a basso punto di fusione hanno due metodi di miscelazione, uno è la miscelazione meccanica, l'altro è il riscaldamento e la fusione del materiale polimerico, il versamento della sabbia, mescolando uniformemente, in modo che la superficie della sabbia sia coperta da uno strato di materiale polimerico. Grazie alle buone prestazioni di sinterizzazione della sabbia rivestita, essa è comunemente utilizzata nell'industria automobilistica, nell'industria aeronautica e in altri settori.

　　Inoltre, Beijing Longyuan è in grado di eseguire con successo la lavorazione di materiali per lo stampaggio SLS, come paraffina, plastica e altri nuovi materiali in polvere compositi, ecc. Varietà di materiali per lo stampaggio SLS, risparmio di materiale, parti stampate di una vasta gamma di distribuzione delle prestazioni, oltre a SLS senza la necessità di progettare e produrre un sistema di supporto complesso per una varietà di scopi.

　　La tecnologia di stampa 3D è oggi ampiamente utilizzata nei settori aerospaziale, delle armi, automobilistico e motoristico, elettronico, biomedico, dentale, della gioielleria, dei giochi, dei prodotti di consumo e di uso quotidiano, dell'alimentazione, dell'edilizia, dell'istruzione e in molti altri campi. è prevedibile che la tecnologia sarà sempre più orientata verso la produzione di beni di consumo quotidiano, la produzione di parti funzionali e la produzione integrata di tessuti e strutture. Dopo 19 anni di esplorazione e innovazione, Beijing Longyuan è diventata leader nell'applicazione della tecnologia di stampa 3D in Cina e ha dato un contributo eccezionale al decollo dell'industria aerospaziale, automobilistica e di altri settori.

　　Aerospaziale: i prodotti aerospaziali sono caratterizzati da forme complesse, lotti di dimensioni ridotte, grandi differenze nelle specifiche dei pezzi e requisiti di alta affidabilità; la stereotipizzazione dei prodotti è un processo complesso e preciso che spesso richiede molteplici progettazioni, test e miglioramenti, che è costoso e richiede tempo, ed è difficile da produrre con metodi tradizionali. Pertanto, la tecnologia di stampa 3D ha una prospettiva di applicazione unica nella ricerca e nello sviluppo dei moderni prodotti aerospaziali, grazie ai suoi metodi di processo flessibili e diversificati e ai suoi vantaggi tecnici. Basandosi sui propri vantaggi tecnici, Beijing Longyuan ha fornito motori per elicotteri, caricatori per elicotteri, pompe a vite senza fine, telai in titanio, condotti di scarico (altezza massima fino a 2800 mm), parti di sospensioni per aerei, alloggiamenti per volani e altre parti di aeromobili per il settore aerospaziale cinese e altri settori e produttori di aeromobili: nel 1996, la prima macchina di prototipazione rapida SLS commerciale è stata venduta all'Istituto di ricerca sui materiali aeronautici di Pechino ed è stata applicata con successo allo sviluppo di nuovi prodotti per l'aviazione militare. Nel 1996, la prima macchina di prototipazione rapida SLS commercializzata è stata venduta all'Istituto di Ricerca sui Materiali Aeronautici di Pechino ed è stata applicata con successo allo sviluppo di nuovi prodotti per l'aviazione militare; nel 1999, è stata introdotta con successo sul mercato la seconda generazione di apparecchiature commercializzate, l'AFS-320. L'applicazione della prototipazione rapida si sta gradualmente sviluppando e abbiamo partecipato e portato a termine i compiti di sviluppo e ricerca di diversi progetti aerospaziali nazionali chiave, quali: motori a ossigeno liquido-kerosene e ossigeno liquido-idrogeno liquido per razzi ad alta spinta e telai giroscopici per satelliti.

　　Industria militare: la tecnologia di stampa 3D e la tecnologia di produzione tradizionale, confrontate con la semplicità, la facilità di funzionamento e altre caratteristiche, soprattutto per la lavorazione di alcuni nuovi materiali, i risultati sono particolarmente significativi. Ad esempio, la lega di alluminio è il materiale per strutture metalliche più utilizzato nell'industria militare. La lega di alluminio ha caratteristiche di bassa densità, alta resistenza, buona resistenza alla corrosione, resistenza alle alte temperature, ecc. Come materiale strutturale, grazie alle sue eccellenti prestazioni di lavorazione, può essere trasformato in vari profili trasversali, tubi, piastre a barre alte, ecc. per sfruttare appieno il potenziale del materiale e migliorare la rigidità dei componenti. Pertanto, la lega di alluminio è il materiale strutturale leggero preferito per l'alleggerimento delle armi. Utilizzando la tecnologia di stampa 3D, Beijing Longyuan ha partecipato e portato a termine lo sviluppo e la ricerca di una serie di progetti chiave nazionali nel settore militare, come il turbocompressore del nuovo carro armato JS-II, il guscio dello specchio di osservazione dello strumento di guida a infrarossi e così via, promuovendo ulteriormente lo sviluppo dell'industria militare cinese.

　　Produzione di automobili: con lo sviluppo dell'industria automobilistica cinese, la produzione di automobili sta crescendo rapidamente e alcuni componenti chiave stanno diventando sempre più complessi, su larga scala e leggeri, il che richiede la realizzazione di parti e componenti della produzione globale e integrata. Tuttavia, il processo tradizionale di fabbricazione degli stampi mediante tornitura in sabbia rende gli stampi sempre più complicati e il numero di blocchi vivi aumenta drasticamente, il che limita in una certa misura lo sviluppo dell'industria automobilistica cinese. In Cina, il team tecnico di Beijing Longyuan, leader nella tecnologia di stampa 3D a livello nazionale, ha avviato una ricerca sulla tecnologia di stampa 3D nel campo della produzione di motori automobilistici. La SLS è un processo che utilizza raggi laser a infrarossi per fondere materiali termoplastici e formare parti tridimensionali; una delle sue caratteristiche più importanti è che il processo di stampaggio è indipendente dal grado di complessità, il che lo rende particolarmente adatto alla struttura interna estremamente complessa del blocco cilindri del motore, della testa del cilindro, dei tubi di aspirazione e di scarico e di altri componenti. componenti. Inoltre, la tecnologia SLS dispone di un'ampia gamma di materiali per lo stampaggio, in particolare può essere stampata mediante colata di sabbia di resina e materiali fusi a scomparsa, pertanto può essere combinata con la tecnologia di colata per fondere rapidamente parti di motore. La combinazione della tecnologia SLS e della tecnologia di colata ha dato origine alla tecnologia di colata rapida, che può essere applicata efficacemente alla produzione rapida di prototipi nella fase di progettazione e sviluppo del motore. La sua idoneità alla produzione di prova di pezzi singoli e di piccoli lotti e le sue caratteristiche di produzione, possono rispondere rapidamente al mercato e fornire piccole quantità di prodotti per test e sperimentazioni, contribuendo a garantire la velocità di sviluppo del prodotto. La controllabilità del processo di stampaggio consente di apportare modifiche istantanee a basso costo durante la fase di sviluppo del progetto, al fine di verificare il progetto o fornire modelli di assemblaggio. La diversità delle materie prime utilizzate per la prototipazione rapida consente di ottenere diverse combinazioni di processi per la fase di sviluppo del prodotto, grazie alla localizzazione delle materie prime e del processo di stampaggio SLS, che possono essere combinati in modo organico con il processo tradizionale, contribuendo così a ridurre i costi di sviluppo; inoltre, la rapidità della combinazione dei processi favorisce il miglioramento della frequenza di sostituzione dei prodotti, favorendone l'ingresso sul mercato nel più breve tempo possibile.

　　Beijing Longyuan utilizza la tecnologia di stampa 3D per produrre blocchi motore, teste dei cilindri, scatole del cambio, ecc. per le case automobilistiche, non solo con una velocità di produzione rapida ma anche con un'elevata precisione, rendendo così la produzione di parti complesse dell'automobile digitale, precisa, flessibile ed ecologica. Al giorno d'oggi, i motori di molte ferrovie nazionali ad alta velocità, treni in movimento e metropolitane possono essere visti nellaProdotti di Lonrwon.

　　Biomedicina: la tecnologia di stampa 3D viene attualmente applicata anche al settore biomedico, tra cui ossa, denti, fegati artificiali, vasi sanguigni artificiali e produzione di farmaci. Pechino Longyuan collabora con l'Ospedale Stomatologico dell'Università di Pechino, dove i dati delle scansioni TC dei pazienti vengono elaborati dal software Magics dalla postazione TC al PC, masterizzati e archiviati in formato standard (formato Dicom), quindi forniti a Longyuan, che sviluppa e ricerca di conseguenza la macchina di prototipazione rapida AFS-320. L'apparecchiatura adottaArea selezionata Sinterizzazione laser a polvereIl metodo, la cui materia prima è la polvere di polistirene, trasformata in un modello solido, può essere utilizzato nel trattamento medico orale di sintomi quali l'iperplasia delle fibre ossee zigomatiche e mascellari, ottenendo un buon effetto terapeutico. Nel frattempo, nel trattamento della frattura comminuta dell'arco zigomatico obsoleta, i risultati dell'applicazione clinica mostrano un buon effetto terapeutico. Attualmente, Longyuan ha intrapreso una nuova direzione in campo medico, vale a dire la prototipazione rapida professionale e le soluzioni di produzione rapida in campo odontoiatrico: la progettazione CAD di protesi, compresa la progettazione 3D di base del dente, corona, ponte, corona con cappuccio, rivestimento estetico e intarsio, può essere realizzata utilizzando un software CAD specifico. Con la progettazione CAD, la prototipazione rapida e la produzione rapida di protesi dentarie possono essere automatizzate, con risultati elevati, meno materiali di consumo e costi inferiori.

　　Attualmente la Cina è entrata nel periodo critico della costruzione di una società moderatamente prospera a tutto tondo e nel periodo di approfondimento della riforma e dell'apertura, accelerando la trasformazione della modalità di sviluppo economico. Lo sviluppo della tecnologia di stampa 3D presenta una serie di vantaggi strategici, come l'ampia prospettiva di mercato, il basso consumo di risorse, l'ampio fattore trainante, le numerose opportunità di lavoro, i buoni vantaggi globali, ecc. cluster industriali. Riteniamo che Beijing Longyuan, in quanto prima azienda a sviluppare l'industria della stampa 3D in Cina, continuerà a guidare e a fare passi avanti nello sviluppo futuro dell'industria cinese della stampa 3D grazie a tecnologie avanzate, gestione standardizzata, servizi perfetti e innovazione continua.