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                我國增材制造產業化進程加速推進



                隨著我國第一臺自行研發及制造的商用飛機——C919首飛成功,我國的航空工業翻開了嶄新的一頁。在C919研發和制造過程中∑,運用了多個3D打印技術以及特殊金屬材料制造的客機零部件,業內專家表示,“中國航空業應用3D打印技術的成功案例將會成為中國制造業的一個模範,國產大型客機C919的品牌效應將推動創新技術的應用和發展,更多企業有望在制造過程中使用3D打印技術。

                  俗稱的3D打印,正是《中國制造2025》總體規劃中提到的增材制造。增材制造技術是采用材料逐漸累加的方法制造實體產品的技術,相對於傳統的減材制造,是一種“自下而上”的制造方法。增材制造可對整體制造業產生強大的推動力,促進制造業轉型升級,特別是高端制造業領域,例如高鐵、汽車等,朝智能制造的方向發展。因此增材制造成為各國新一輪科技革命和產業變革的必爭之地。

                  我國增材制造技術經過多年,尤其是近幾年的發展,已經從①概念、趨勢、科研技術的打造,即將進入了產業化的階段。目前我國已經形成了一定的技術基礎,在部分領域形成了局部技術優勢,突破了一批關鍵工藝技術和裝備,產業化進程明顯加速。

                  打開航空制造一扇窗

                  C919的中央翼緣條(鈦合金結構件)便是增材制造的成果,尺寸3070毫米,重量196千克,是國產機型首次在設計驗證階段利用3D打印↓技術制備承力部件,在國際民機的設計生產中亦屬首次。

                  在C919的設計驗證階段,中央翼緣條的成功試制貢獻巨大,傳統工藝6個月才能完成而且力量的制造工作,增材制造僅用25天便全部完成,實現了新產》品的快速開發。

                  中央翼緣條是目前國際上一次連續成形尺寸最大的金屬3D打印零部件,力學性能通過商飛“五項性能測試”,強度一致性顯著優於國際巨頭美國波音公司標準。測試實驗★得到商飛“其性能略好於鍛造件”的高度認可。

                  鈦合金應用量是現代飛機先進性的一個代表性指標,我國在大型鈦合金結構件的制造技術能力上同歐美相比差距較大,在滿足〓飛機制造需求方面還存在嚴重的技術困難,而類似C919上中央翼緣條的金屬3D打印技術為鈦合金零部件的加工提供了新的技術途徑,也為中國航空制造打開了一扇新窗。

                  中央翼緣條的生產廠商——西安鉑力特激光成形技術有限公司是中國規模最大、技術實力最強的金屬增材制造技術全套解決方案提供商,服務包括:定制化產品、設備、原材料、技術服務。目前,鉑力特已與中國商飛、中航工業集◇團、中國航天集團、中核集團、中船重工、中國石油、第四軍醫及天賦神通空中客車、法國賽峰集團、GE等多家國內外知名企業建立了穩固的合作關系。

                  近年來我國航空工業越來越多的使用到增材劍光在所有人面前閃爍而過制造技術,也催生了一批代表性的企業。僅C919上,便裝載幾十種3D打印零部件。

                  中國工程院院士、國家增材制造創新中心主任盧秉恒在接受中國工業報采訪時表示,航空工業的大型復雜結構件,使用傳統工藝切削加工,切除的材料達到95%~97%,這些材料往往十分昂貴。“相比而言,增材制造僅在需要的地方堆積材料▅,材料利用率接近100%。可以說,增材制造打印大大節約了告訴你們材料和制造成本,在航空航天裝備研發及制造中有極其重要的價值。”

                  盧秉恒進一╲步表示,“除了新造外,增材制造對高價值的原件修復件作用也很明顯①,比如對飛機發動機葉片等的修復。增材制造技術就可以用極少的代價,延長產品的生命周期。”

                  工業應用爆發式增長

                  不僅是航空→航天,增材制造在汽車、機械裝備等領關山月把給他域零部件模具開發等領域的運用成效更加顯著。

                  13年來致力於提供3D掃描、3D打印、3D檢測完整的數字化制造綜合解決方案的先臨三維,目前擁有20余款自主研發的裝備,既有前沿高端的金屬3D打印機、生物細胞3D打印機,機器人全自動三維檢測系統、齒科三維數字化系統等,也有走進千家萬戶的消費級3D打印機和3D掃描儀。

                  該公司生產的EP-M250金屬3D打印機直︾接打印定制化排氣管成為3D雲打印的典型,已在福特野馬車型上進行裝配試用。

                  該公司負責人介紹,由於受傳統焊接技術限制,傳統排氣管制作工藝遇到了空氣流動設計簡單,復雜化設計難以實現等技術瓶¤頸。目前市場上汽車排氣管的氣體流動形式一直是以平面設計流動為給我攻擊主,造成了空氣流動性差,動力損失較大的問題。國內某汽車改裝廠商就委托該◤公司定制一款3D打印排ξ 氣管,用於動力整頓五大帝級星域改進。

                  3D打印定制化排氣管具有聲浪更渾厚、重量減輕、動力更有保證的優點。更值得一提的是,該項目由於采用了↓分布式雲打印的形式,利用先臨三維在威海、重慶、海門等各地服務中心□的設備閑置時間,進行分布式3D打印,既增加了各地設備的利用率,也實現了項目的快速交付。

                  據了解,先臨三維在杭州、南京、威海、珠海、佛山、重慶、溫州、海門等№地建有10余個線下3D打印服務中心,構建起陽正天也是笑著開口了以自己技術為支撐,從設計到制造、線上線下的互聯網+3D打印”裝備、材料、數據、服務“完整生態圈,目前公司產品和服務已累積進入70多個國家和地區。公司成→為目前國內唯一一家具備3D數字化和3D打印全產業鏈,並成功運用“互聯網+”戰略構建線上線下完整生態圈的企業。在規模和綜合實力方面實現行業第一。

                  目前,在工業領域,增材制造技術的應用已從簡單的概念模型、功能型原型制作向功能部件聽到了沒有直接制造方向發展,正滲透到復雜結構件設計及制造領域。同時,在造型評〖審、設計驗證、復雜結構零件、多材料復合零件、輕量化結構零件、定制專用工裝、表面修復、個性換裝件等方面的應用越來越多,在汽車、航♂海等重點領域應用市場前景廣闊,具備爆發式增長的潛力。

                  創新開啟⌒ 生命科學

                  “增材制造是引領制造創新的共性技術,也是項顛覆性創新技術。”盧秉恒表示,該技術可在產品快速開發、產品的⊙個性化定制、創新產品結』構,釋放設計創新空間等方面起到非常大的作用。同時從多種材料功能應用上,也使得聯手技術發展從增量走向增材,從增材走向創材,引領材料科技創新,並最終從創材走向創生,開ㄨ啟生命學創新。

                  “大部分設備可打印非活體組織,但打印活體組葉紅晨織,並在無菌條件下直接植入人體,卻是新的挑戰。”在廣州開發區的邁普再♂生醫學科技有限公司(下稱“邁普醫學”)董事長袁玉宇告訴《中國工業報》記者這正是該公司全力進行技術攻關的領域,也是世界亟待解決的難題之一。

                  因開發出中國首個進入全球高端市場的再生型植入類醫療器械產品——睿膜,邁普醫學逐漸被大ぷ眾所熟知。然而,高精度的3D打印產品有賴於好的3D打印設備。為了突破人影把整個金帝星圍了個水泄不通設備的限制,邁普醫學近年來開始進軍3D打印產業鏈上遊——自主開發生物3D打印裝備,突破設備的瓶頸。

                  作為中國首家運用生物3D打印技術開發植入醫療器械的高新技術企業,邁普醫學深知原始創新的重要性。未來,他們還有更大的計劃——做中國生物3D打印的“黃埔軍校”,對來自全國各地的醫療人才進行全方位的深度培養。

                  在生物醫療領域,增就在身邊材制造技術可滿足個性化、小批量、大規模的醫療需求,已經廣泛應用在體外醫療器械制造領域,如齒科、手術導板等領■域,現正向著個性化永久植入物、臨床修復治療和藥物研發試驗等領域擴展,未來將致力於生物組織、器官的直接打印。

                  正如互聯網改變了信息傳播與購物方式,增材制造技術正在給制造方式和我們的生活帶來革命性的變化,其產業化進程明顯加︻速。

                  即將於7月28日在杭州國際博覽中心盛大開幕的2017中國增材制造大會暨展覽會上,將有近300家增材制造相關企業集中亮相,同時有600多家來自航空航天、機械、汽車、能源、醫療、教育等重點應用領□ 域的用戶單位也將應邀蒞臨現場合作洽談,規模預計為20000平米。

                  該展會由工業和信息化部、浙江省人民政攻擊府指導,由中國電子信息產業發展研究院、浙江省經濟和信息化委員會和杭州市人民政府聯合主辦,該展會●將以“增材制造,智造新動能”為主題,集中系統那十萬護衛軍地展示我國增材制造產業鏈發展成果。