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3D打印手套箱）材料更多+輕量化：是未來(lái)3D打印大趨勢(shì)此前3月23日的火箭實(shí)驗(yàn)，首次向全世界展示了全3D打印的火箭可以承受最惡劣的軌道發(fā)射條件。對(duì)于增材制造行業(yè)以及對(duì)3D打印技術(shù)的應(yīng)用來(lái)說(shuō)，它無(wú)疑是一個(gè)重要的里程碑。Terran 1火箭85%以上質(zhì)量的零件由3D打印制造凱發(fā)k8ag旗艦廳官網(wǎng)，包括火箭整個(gè)箭體和幾乎所有發(fā)動(dòng)機(jī)部件。首先，火箭成功通過(guò)Max-Q階段，意味著3D打印的箭體結(jié)構(gòu)在飛行最大動(dòng)壓力下的安全性得到了驗(yàn)證；其次，火箭一級(jí)飛行正常，一二級(jí)分離正常，3D打印制造的火箭發(fā)動(dòng)機(jī)及其他相關(guān)組件的適用性得到了驗(yàn)證。 實(shí)際上在火箭上使用3D打印技術(shù)并不陌生，3D打印對(duì)于火箭來(lái)說(shuō)，可制造但不限于制造以下結(jié)構(gòu)： 實(shí)際上，這些結(jié)構(gòu)已經(jīng)得到大量使用：不久前，電弧增材制造技術(shù)制造的米級(jí)構(gòu)件在火箭上得到應(yīng)用并成功；但全3D打印火箭即便在技術(shù)上可行，也需要在相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)，重復(fù)發(fā)射并能屢次取得成功，或?qū)⒉艜?huì)成為這項(xiàng)技術(shù)被完全認(rèn)可的重要節(jié)點(diǎn)。 但無(wú)論如何， Terran 1成功首次發(fā)射后即便未入軌，但仍然是3D打印技術(shù)應(yīng)用的重要里程碑。 輕量化是通過(guò)三個(gè)維度實(shí)現(xiàn)的：結(jié)構(gòu)輕量化、材料輕量化和工藝輕量化。其中結(jié)構(gòu)輕量化是指通過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)來(lái)減少零部件數(shù)量和重量；材料輕量化則是利用新型材料來(lái)代替?zhèn)鹘y(tǒng)材料以達(dá)到減重目的；而工藝輕量化則是通過(guò)改進(jìn)制造工藝來(lái)減少零部件重量。但是，輕量化并不是一蹴而就的事情。在實(shí)現(xiàn)輕量化的同時(shí)，也需要考慮到安全性、舒適性和可靠性等多個(gè)方面。因此，在輕量化過(guò)程中，需要綜合考慮各種因素，并進(jìn)行權(quán)衡。 未來(lái)，隨著科技的不斷發(fā)展和人們對(duì)環(huán)保和節(jié)能的要求日益增加，汽車輕量化將會(huì)進(jìn)一步發(fā)展。而3D打印技術(shù)已經(jīng)成為了汽車工業(yè)中不可或缺的一部分。它可以以精確、高效、低成本的方式生產(chǎn)出復(fù)雜形狀和結(jié)構(gòu)的零部件。通過(guò)3D打印技術(shù)，可以制造出更加輕盈、強(qiáng)度更高、耐用性更好的零部件。 隨著3D打印部件作為飛機(jī)部件飛行，必須最大限度地減少部件的重量，這可以提高燃油效率，同時(shí)最大限度地減少二氧化碳排放。比如，用更輕、強(qiáng)度相同的復(fù)合材料取代飛機(jī)和直升機(jī)中的鋁制模型，可以很容易地將每個(gè)交換部件的總重量降低幾磅量級(jí)。然而，低重量不能以犧牲部件強(qiáng)度或材料性能為代價(jià)，每個(gè)制造部件必須滿足嚴(yán)格的安全和可靠性要求。3D打印碳纖維增強(qiáng)部件，可以生產(chǎn)出與6061-T6鋁強(qiáng)度相同的部件，同時(shí)與具有同等強(qiáng)度的金屬部件相比，可以顯著減輕重量。在高強(qiáng)度和低重量的基礎(chǔ)上，用于航空航天應(yīng)用的材料必須耐腐蝕，并能夠持續(xù)承受大范圍的工作溫度。 大尺寸構(gòu)件直接制造則無(wú)需模具，帶來(lái)的是制造環(huán)節(jié)的大量減少、更少的人員參與、更少的成本投入以及材料浪費(fèi)等；復(fù)雜結(jié)構(gòu)集成化快速制造，除帶來(lái)上述的優(yōu)勢(shì)之外，還具備安全性的提升、部件性能的提升以及迭代效率的提升；而輕量化制造的顯著特點(diǎn)無(wú)疑會(huì)將發(fā)射成本大幅降低，從而攜帶更多載荷�？偠灾�，3D打印為火箭制造帶來(lái)的優(yōu)勢(shì)會(huì)發(fā)生連鎖反應(yīng)，真正革新其制造方式，重塑供應(yīng)鏈。 此前，NASA在航天領(lǐng)域3D打印技術(shù)應(yīng)用方面進(jìn)行了大量探索，并從官方層面進(jìn)行著整體布局絕對(duì)運(yùn)動(dòng)。3D打印技術(shù)參考在去年進(jìn)行了多篇總結(jié)，總的來(lái)說(shuō)，NASA對(duì)火箭制造正在探索幾乎所有的金屬3D打印工藝，它們分別適合制造不同材料、不同尺寸和結(jié)構(gòu)的的火箭零部件。 NASA將金屬增材制造工藝類型按照冶金現(xiàn)象分為熔化成型和未熔化成型兩大類：存在熔化過(guò)程的工藝按照材料的輸入狀態(tài)分為粉末床熔化（PBF）和直接能量沉積（DED），PBF按照能量源分為激光熔化與電子束熔化兩種；DED按照材料狀態(tài)分為送粉式和送絲式，按照能量源又分為激光粉末沉積、激光線材沉積、電弧線材沉積、電子束線材沉積。未熔化增材工藝實(shí)際上指的是固態(tài)成型過(guò)程，按照材料狀態(tài)分為片材、板材和粉末，分別對(duì)應(yīng)超聲波焊接、攪拌摩擦焊以及冷噴涂，并延伸發(fā)展為增材制造工藝。 航空航天增材制造所需求的金屬包括鋁合金、不銹鋼、鈦合金、鎳基和鐵基高溫合金、銅合金以及難熔合金。NASA的工程師根據(jù)當(dāng)前的研究和行業(yè)應(yīng)用情況總結(jié)了53種適用于金屬增材制造的合金材料，覆蓋了從基于熔化和固態(tài)成型的當(dāng)前幾乎所有的工藝類型。其中一些合金源于傳統(tǒng)加工材料，并繼續(xù)用于制造航空航天部件。新材料和現(xiàn)有的合金都在不斷地開(kāi)發(fā)和優(yōu)化中，所總結(jié)的材料種類仍有很大的擴(kuò)充空間，很多合金目前僅達(dá)到了開(kāi)發(fā)階段，可能不完全符合使用特定增材制造工藝的航空航天應(yīng)用要求。 如果從實(shí)際制造角度來(lái)說(shuō)，金屬3D打印的每個(gè)階段都會(huì)產(chǎn)生不同的污染源（或物質(zhì)）進(jìn)而會(huì)造成特定的危害。金屬3D打印用的金屬粉末，粒徑分布通常為幾十微米，可被吸入肺或肺泡。對(duì)于低密度的鈦、鋁及其合金都是反應(yīng)性金屬，風(fēng)險(xiǎn)尤其大，必須受到粉塵濃度的特定限制；其他金屬粉末，如鋼或其他含鎳合金，則被危險(xiǎn)物質(zhì)指令分類為致癌、致突變和生殖毒性材料。對(duì)粉末顆粒的長(zhǎng)期接觸和吸入會(huì)給操作人員身體健康帶來(lái)一定隱患。 不僅如此，在組件的打印過(guò)程中危險(xiǎn)同樣存在，熔化過(guò)程產(chǎn)生的廢氣除一部分會(huì)被帶入過(guò)濾系統(tǒng)，仍可能有一部分被排出到打印系統(tǒng)的外置空間，從而造成室內(nèi)環(huán)境的污染。隨同廢氣的排出，一部分惰性氣體如氮?dú)庥绕涫菤鍤�，也是風(fēng)險(xiǎn)的來(lái)源。設(shè)備的維護(hù)過(guò)程，如過(guò)濾系統(tǒng)的清潔，其中的粉塵、灰燼比金屬顆粒更加細(xì)小，若處理不當(dāng)，很可能會(huì)因?yàn)槌煞值姆�(wěn)定性問(wèn)題發(fā)生火災(zāi)甚至爆炸。 基于對(duì)SLM工藝過(guò)程的整體評(píng)估，德國(guó)Bayreuth大學(xué)開(kāi)發(fā)并評(píng)估了粉末防護(hù)的特定方案，其重點(diǎn)在于安全防護(hù)反應(yīng)性材料Ti6AlV4。為減少危害而采取的保護(hù)措施由STOP原則確定優(yōu)先級(jí)順序，實(shí)施策略要基于流程、地點(diǎn)以及員工保護(hù)等關(guān)鍵因素。 金屬粉末的處理必須格外小心，并且在可能的情況下，應(yīng)在保護(hù)性氣氛中進(jìn)行。目前，全封閉的工藝流程正在被設(shè)備制造商所重視，以SLM Solutions為代表的金屬打印機(jī)品牌商從粉末的灌裝、清理甚至中途加裝等所有流程均實(shí)現(xiàn)了全封閉操作，這種空間分割或封裝最大程度的減少了粉塵的暴露和危害。在這種情況下，3D打印手套箱就成為了一種優(yōu)先的設(shè)備選擇。 3D打印技術(shù)作為一項(xiàng)前沿性、先導(dǎo)性非常強(qiáng)的新興技術(shù)，對(duì)傳統(tǒng)制造業(yè)的工藝改造和新材料的廣泛應(yīng)用具有顛覆性的意義和作用。我們制造的3D打印手套箱（增材制造保護(hù)手套箱）針對(duì)航空航天特殊零部件的加工所需要的環(huán)境而設(shè)計(jì)的：3D打印設(shè)備一般采用送粉成型或鋪粉成型兩種，每種成型設(shè)備其需要的手套箱設(shè)計(jì)要求不同，為此需要啊根據(jù)不同需求來(lái)設(shè)計(jì)手套箱提供可靠的解決方案詳圖。 金屬3D打印惰性氣體保護(hù)系統(tǒng)是一套高性能、高品質(zhì)的自動(dòng)吸收水、氧分子的超級(jí)凈化防護(hù)手套箱，提供一個(gè)純化工作環(huán)境需求的密閉循環(huán)工作系統(tǒng)，可以滿足特定清潔要求應(yīng)用的1ppm的O2和H2O惰性的氛圍環(huán)境。實(shí)現(xiàn)了將選擇性激光溶化裝置本體放置在一密封箱體內(nèi)，該密閉箱體與多級(jí)粉塵手機(jī)裝置和風(fēng)循環(huán)裝置形成閉環(huán)，氬氣在該閉環(huán)內(nèi)循環(huán)，系統(tǒng)中的氣氛水含量達(dá)到小于1PPM指標(biāo)，氧含量達(dá)到小于1PPM指標(biāo)，實(shí)現(xiàn)超高純工作氣氛的環(huán)境，加工的產(chǎn)品可直接應(yīng)用，減少再處理環(huán)節(jié)，是一套滿足科研開(kāi)發(fā)而設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)型循環(huán)凈化系統(tǒng)。 ●人性化專業(yè)化設(shè)計(jì)，箱體外形美觀，箱體上大型門的密封性極好，開(kāi)啟方便簡(jiǎn)單。 ●解3D打印手套箱送粉器送粉進(jìn)氣或鋪粉設(shè)備鏡頭吹氣與手套箱箱體壓力控制。 |