省时省力解决模具制造难题，点击查看制造商的“解忧”神器

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East/West Industries, Inc.是一家航空航天设计商和制造商，主营飞机座椅和机组人员救生产品。这家由女性执掌的企业成立于1968年，负责为波音、西科斯基等各大飞机原始设备制造商提供服务，并且荣获了多个质量奖和供应商奖项。 挑战 East/West的部分生产涉及制造钣金部件。某个特殊客户的项目需要在作业时使用机加工成型模具。但在开始作业前才发现模具已经损坏。而East/West的机加工车间已经承诺生产该零件，但新的模具需要外包制作，这就导致East/West无法按时向客户交付产品。因此，即使机加工车间尚有余力，重新制作一个形状复杂的模具需要购买模具钢，并需要消耗大量的时间，这也可能延误交付计划。 解决方案 East/West拥有一台Fortus 450mc™ 3D打印机，用来制作概念模型、工装夹具和装配夹具。该机器可以使用FDM® Nylon 12CF碳纤维材料进行打印，这种复合材料聚合物具有足够的强度和刚度，可以在特定应用中替代金属。由于重新加工一个替换模具可能会延误交付期，East/West的工程师决定使用FDM Nylon 12CF材料在Fortus 450mc上打印一个全尺寸的成型模具。 效果 3D打印模具可以完美使用，它所达到的刚度和韧性完全符合需求。也无需担心模具形状复杂，因为3D打印技术不受传统机械加工制造的限制。 外包新模具大约需要八周时间，而East/West在不到一周的时间内便打印并开始使用模具，交付时间缩短了87%。此外，成本节省高达$4000，相比外包模具，成本降低了80%。

用3D打印聚合物代替金属

用3D打印聚合物代替金属

用聚合物代替金属不仅是可能的，而且变得越来越普遍。当前一代的高性能聚合物和复合材料具有与铝相似的机械性能，但重量仅为铝的一小部分。此外，使用AON M2+等高温3D打印机从这些聚合物增材制造零件的能力，通过降低传统制造方法的复杂货时间和成本限制，推动了进一步的采用。 在本文中，我们解释了金属和聚合物之间的结构差异如何影响其体积特性，并讨论了已经在一些最苛刻的应用中用于替代金属的两种聚合物。 用于航空航天的ULTEM™ 9085 Y型管道在AON M2+上3D打印，可在不牺牲零件强度或耐热性的情况下大幅减轻重量   金属和聚合物的区别是什么？ 在我们讨论哪种聚合物适合替代金属之前，我们需要设定正确的期望。一些公司可能会夸大高性能聚合物的能力，而没有考虑到金属和聚合物的根本不同。区别如下：   聚合物 3D打印聚合物是热塑性塑料，由彼此化学分离的聚合物链组成（链之间没有分子键）。这些链条在物理上缠绕在一起，为整个材料提供了机械完整性。链还可以组织并折叠成晶体结构，由于更大的分子间相互作用力，晶体结构更难拉开。这就是为什么与无定形聚合物相比，半结晶聚合物在强度和刚度方面更好。 具有结晶和非晶区域的半结晶聚合物微观结构图   五金   如果你把一种普通的金属放在显微镜下，你会看到一个类似于下图A的结构。金属由小晶粒组成，其中每个晶粒由一个晶格组成（图B）。这些晶体由一系列金属原子组成，这些金属原子通过牢固的金属键连接。原子的结合和组织成晶体是金属天然坚固和坚硬的原因。通常，这些晶粒的大小和方向彼此不同，这两者都会影响金属的体积特性 金属微观结构图，显示晶粒由在晶界相遇的单个晶体结构组成。   总之，半结晶聚合物部分由晶体制成，而金属包含许多取向不同的晶体（颗粒）。由于热塑性聚合物链是化学分离的，因此吸引力比金属中晶体之间的金属键弱。因此，金属更耐弹性变形（更硬），通常更耐温。这就是为什么金属一直是机械和热应用的默认选择的原因。但随着我们设计出更先进的热塑性塑料，有效强度开始与金属相匹配，在某些情况下甚至超过金属。   两种合适的金属替代材料：PEEK和ULTEM™   PEEK和ULTEM™ 9085是两种最受欢迎的聚合物，已被考虑用于替代金属。下图将这些材料与铝6061进行了比较，铝6061是一种用于飞机结构，汽车零件，海洋结构和消费品制造的合金。CF PEEK含有10%的碳纤维，可提高基线PEEK的强度和刚度。在这些行业中，金属替代可以显着减轻重量，同时保持所需的机械和热性能。此外，与普通在役金属相比，这些高温热塑性塑料具有优异的耐化学性和耐腐蚀性。 比强度用于评估材料的拉伸强度与其密度的比较。热塑性塑料的较高比强度允许重量更轻的部件，同时保持与金属相同的强度特性。 连续使用温度基于给定的行业标准和制造商技术表的每种材料的允许工作温度。 我们可以看到PEEK和ULTEM™减轻了50-60%的重量，同时保持了高强度和高耐热性。替代金属意味着运输业可以节省更多燃料、降低碳排放或提高有效载荷能力。此外，这些材料具有高耐化学性、高抗冲击性，符合 UL94-V0 可燃性等级，并符合 FAR 25.853 火焰、烟雾和毒性 （FST） 要求，这是航空航天和海军应用的要求。 如何3D打印PEEK和ULTEM™ 简单地3D打印高性能材料并不能保证零件具有报告的机械，热和化学性能。为了匹配这些特性，所选的3D打印机需要一个精确控制的高温构建室（最低132°C），500°C挤出机和可配置的打印表面。在低于 132°C 的温度下打印会显著降低零件强度和耐化学性，并且需要进一步退火，其中翘曲是不可避免的。AON M2+是一款大型高温工业3D打印机，经过优化，使PEEK和ULTEM™ 9085等高性能材料3D打印变得简单易用。   源文来源网络

 高速作业和北极气候将考验增材制造

 高速作业和北极气候将考验增材制造

 高速作业和北极气候将考验增材制造 联合基地埃尔门多夫-理查森，阿肯色州。— 阿拉斯加长期以来一直被称为极端之地，个人勇气对生存至关重要。来自第176金属技术车间的卫兵不仅幸存下来，他们还在创新，并准备在北极气候中测试增材制造的极限。 由Essentium制造的工业级3D打印机被交付给阿拉斯加空军国民警卫队第176联队。（阿康）此次交付是空军国民警卫队增材制造能力的一次飞跃，并有望显著降低所生产零件的成本和交货时间。 “我对AKANG的要求是敏捷，创新，并准备好与我们的使命愿景和优先事项保持一致。3D打印机和新技术对于减少我们对供应链，运输依赖性和单一来源解决方案的需求至关重要，“阿拉斯加国民警卫队空军助理副官Tracy Smith准将说。 史密斯说，创新仍将处于阿拉斯加警卫行动的最前沿。 “这种创新文化将在未来继续下去，因为阿拉斯加国民警卫队正在将创新作为一种日常的经营方式。 高作战节奏，战略任务和北极气候使空军国民警卫队和Essentium之间建立了独特的合作伙伴关系。Essentium是战略资金增加（STRATFI）计划第一批的一部分，该计划旨在加强美国空军与私营部门创新者之间的伙伴关系。这项工作将有助于国民警卫队维持训练有素、装备精良的部队，这些部队可以在战争期间迅速动员，并在国家紧急情况下提供援助。 Essentium首席技术官兼联合创始人Elisa Teipel博士前往阿拉斯加协助交付，并描述了组织之间的合作伙伴关系。 “在运营上与ANG一样，Essentium专注于敏捷性和在需要时解决问题的解决方案。国民警卫队的“时刻准备着，永远在那里”的心态就像Essentium的座右铭;速度，力量，规模。与我们的合作伙伴合作，我们的目标是帮助扩大ANG和国防部的战术优势。 虽然这是一个萌芽中的伙伴关系，但双方都坚定不移地开发技术，最终在运营方面实现有用的饱和。 “这种伙伴关系旨在为建立未来的数字制造生态系统奠定基础。培训和装备卫队的人力资本部分需要时间和双方的支持，以便不仅能够采用新技术，而且能够采用新的思维方式。盒子里的供应链是目标，Essentium致力于帮助ANG实现这一目标，“Teipel说。 Arcwerx是ANG的创新中心，促进了Essentium，快速保障办公室，空军物资司令部，空军生命周期管理中心和空军预备役司令部之间的合作伙伴关系，目标是努力为国防部建立新的战略能力，并继续努力推进设计思维并利用空军储备组件的巨大优势。   源文来源网络

为解剖学之美带来色彩：佛罗伦萨大学与邦潘的合作

为解剖学之美带来色彩：佛罗伦萨大学与邦潘的合作

佛罗伦萨大学和Mimaki的意大利进口商Bompan利用Mimaki的3D打印技术的激情，技巧，决心以及全彩色和逼真的能力，达到了“解剖建模的基本里程碑”。 Giacomo Gelati通过结合3D扫描、3DUJ和集成算法，展示了现在可实现的真实感。 解剖模型的真实性和准确性在确保每位医生的有效教学、培训和专业发展方面一直发挥着至关重要的作用。 佛罗伦萨大学实验医学系解剖学系的医生兼副教授Ferdinando Paternostro和医生兼居民Giacomo Gelati共同创造了一种解剖建模方法，可以被认为是人类形态学向前迈出的重要一步。 人体解剖学教育调查的最有效做法涉及解剖尸体。然而，使用实际的尸体会导致许多问题，包括保存易腐烂的人体组织、法律并发症以及解剖的破坏性。 可接近的解剖标本 贾科莫·格拉蒂（Giacomo Gelati）在费尔南多·帕特诺斯特罗（Fernando Paternostro）的指导下学习时对解剖学充满热情。但是有几个困难。他不可能参与实际的解剖。此外，该领域中使用的图像是平面和静态的。 Gelati知道解剖标本的真实颜色和形状对那些学习解剖学和医学的人来说的价值，以及这些标本的实践经验可以产生多大的差异。 “我有一个明确的目标，并通过组合多种工具实现了它。”通过利用3种不同的3D扫描技术和集成算法，Gelati能够创建一个系统来生成解剖系统的忠实图形再现。生成的模型是可探索的三维表示，可以从所有角度查看，无论是在表面上还是在内部。最重要的是，它们在颜色、形态和解剖地形关系方面都忠实于原件。 “我们有美丽而有效的图形图像，所以我们开始考虑将它们转换为三维、可管理和不易腐烂的对象的机会。我们立即想到了3D打印，专注于色彩保真度，这对我们来说是一个关键要素，“Gelati说。 利用 3DUJ 实现新的里程碑 佛罗伦萨大学的Giacomo Gelati（左）和Fernando Paternostro教授（右）在Bompan展示印在3DUJ-553上的心脏模型。 最后一个方面促使两位医生和研究人员转向Bonpan和Mimaki的增材打印技术。 来自佛罗伦萨大学和邦潘的团队共同努力，使用Mimaki 3DUJ-553打印机3D打印第一个器官 - 心脏，这是世界上唯一能够准确表达10英里颜色和透明度的3D打印机。 根据Paternostro和Gelati的说法，Mimaki的打印机允许以准确的维度和细节定义重新制作三维心脏。最重要的是，它具有出色的色彩保真度。“这项技术给我们留下了深刻的印象，它真正提供了多种颜色的全彩色打印，从而使我们能够在解剖学研究方面实现一个基本的里程碑。 Ferdinando Paternostro解释了为什么色彩知识是必不可少的：“我们在进行手术或在解剖室中遇到的各种解剖结构都有自己特定的颜色，并且被各种不同颜色的地形环境所包围。在解剖地形环境中区分结构并不是特别容易，颜色起着至关重要的作用”。 这就是该团队的目标：在医疗实践中利用3D打印物体的色彩质量，可复制性和耐用性。 “我们将算法与Mimaki的3D打印技术相结合，制作的对象在色彩和形态上都是逼真的，可测量的，可重复的。使用这种方法，我们有可能跨越更远的边界。例如，在病理解剖学中，我们将能够创建显示由特定疾病引起的异常的3D器官 - 从而为准备任何手术干预和与患者沟通提供非常有用的工具。 “我们有机会用3D打印的解剖件替换解剖模型和塑化解剖部件 - 两者都具有很高的价值，但脆弱，易腐烂，因此只能在某些情况下使用，可用于大学，研究机构，医院和诊所”。 最适合解剖建模的解决方案 邦潘3D专家Andrea Ferrante评论道：“ 我们很高兴与佛罗伦萨大学团队合作。该项目展示并证实了我们3D打印技术的卓越品质：3DUJ-553打印机已被证明是最合适的解决方案，实际上是唯一能够实现高色彩保真度和一致性的解决方案，以及这些应用所需细节的超现实定义。我们相信，这项技术将广泛应用于各种不同的领域，3DUJ-2207即将到来将推动机会 - 该版本具有更紧凑，更易于访问的设计，但配备了与3DUJ-553相同的技术”。   源文来自网络

德国铁路使用Essentium HSE 280i HT 3D打印 高性能材料列车零部件

德国铁路使用Essentium HSE 280i HT 3D打印 高性能材料列车零部件

导语：对于列车维修，3D打印也常常能发挥作用，因为有一些零件并没有库存，需要单独生 产，如果采用传统生产方式，显然是成本高昂且耗时的，而用3D打印来制造则格外简单。 在德国联邦铁路（DB）维修车间的大厅里，摆放着四列红色的车厢要进行大修，这些车厢每 六年需要进行一次检查，类似于汽车的一般检查。工作人员发现，其中一节车厢的塑料盖板不 见了。火车的制造商没有这个盖子的库存，必须单独生产。通常批量化生产高性能塑料件需要 高精度的模具以及一定数量的起订量。因此制定一个设备或者系统的维修策略，平衡维修的成 本和效率显得尤为重要和困难。  △车厢上紧挨着门的车门轴塑料盖板不见了 工作人员在几周之前就拿到了零件的旧图纸，进行数模重建并利用Essentium HSE 280i HT 3D打印机打印了这个零件。他们所使用的塑料符合特别高的标准（Essentium 9085 具有出色 的长期耐温性能和韧性；Essentium PA-CF 具有碳纤维材料通常具有的高强度、耐用性、热稳 定性和刚度；EssentiumPEEK具有出色的强度、刚度和冲击性能，并且具有固有的阻燃 性。）Essentium HSE 280i HT 3D打印机的成型尺寸为695 x 500 x 600 mm ，这使得打印大 尺寸而且复杂的零件成为可能，而不需要事先制作复杂的铸造模具。 △3D打印工程师操作Essentium HSH 280i HT打印模型 △车门轴盖板打印中 △通过后处理的盖板实际安装后的效果 △Essentium HSH 280i HT Essentium HSE 280i 3D打印机技术规格: 打印速度：500mm/s 喷嘴直径：0.4、0.8mm 喷嘴温度：最高550°C 喷嘴：2x Gen 5 Hozzle™加热喷嘴 箱内温度：高达200°C 床温：最高190°C 打印机尺寸：1590 x 1350 x 2490mm 重量：1000kg 未来趋势 基于长时间对打印工艺的研究和测试，从今年年中开始，德国的所有铁路工厂都将获得来自3D打印塑料备件的供应。这将使德国联邦铁路减少对全球供应链的依赖。集团项目负责人Stefanie Brickwede说：“目前，3D打印仍然是一项相当昂贵的技术，这就是为什么它还有 用于大规模生产。但如果我需要小批量生产或单个零件，那么3D打印实际上更便宜。 △打印的列车零件，从电缆支架到衣钩，再到大型部件 到2030年，德国联邦路将会把至少1万个不需要大规模批量化生产的备件模型储存在一个数 字模型仓库中。这些数字化图纸被储存起来，一旦缺少某个零件，只要在其中一台打印机上按下按钮，就可以生产。 源文来自网络 

Essentium在美国海军的REPTX演习中演示AM解决方案

Essentium在美国海军的REPTX演习中演示AM解决方案

该公司在演习中展示了其改进的280i HSE 3D打印机，该打印机具有新的现场部署功能。