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Uniform Wares 腕表表链中的粉末床熔融3D打印技术

  腕表制造商Uniform Wares 推出了一款带有金属3D打印表链的腕表,表链是由钛合金粉末材料制造的,包含一个独特的表扣。表链的设计利用了粉末床激光熔融这一3D打印技术制造复杂性结构方面的优势,由4,000多个链环组成,这些链环相互连接,形成坚固轻巧的结构。

  

Uniform Wares 腕表表链中的粉末床熔融3D打印技术

 

  图片来源:Uniform Wares

  

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复杂设计使表链保持足够柔韧性

 

  与传统的网状带不同,金属3D打印表链中每个链节是不对称的,表链的每一侧都具有不同的弯曲半径,佩戴起来更加轻松,同时表链能够能够保持足够的柔韧性。表链还采用了一种新型的方向扣设计,其微型“牙齿”被整合到表扣内部,与表链本身的编织相互联系。3D科学谷了解到这种设计方式只能通过金属3D打印技术才能够实现,传统方法在制造此类结构时需要用到焊接。

  

Uniform Wares 腕表表链中的粉末床熔融3D打印技术

 

  图片来源:Uniform Wares

  表链是由Uniform Wares 和增材制造设计企业Betatype 合作进行的,制造设备为雷尼绍AM250 粉末床激光熔融设备。Betatype 在设计和制造时采用的思路是使用尽可能少的材料实现表链的功能,经过手工整理后,最后的表带非常坚固,但是重量比传统制造的米兰网眼表链轻得多,重量只有10.5克(0.37盎司)。

  

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Review

 

  粉末床熔融3D打印技术为设计提供了自由度, 有了这种自由,产品性能的潜力就超出了我们之前所知的水平。不过,通过3D打印技术去进行产品设计创新并非易事,这需要企业培养增材制造设计思维,培养基于3D打印技术的创造能力。虽然相比已经得到大规模应用的传统制造技术来说3D打印并不成熟,但是这一技术已具备生产零部件的能力。应用3D打印技术进行生产,很重要的第一步是理解3D打印是不是适合目标产品和要求的技术,通过3D打印制造的产品是否在其整个生命周期内具有附加值。

  Betatype 此前与航空航天、汽车等多个制造领域的企业用户共同开发了一些工业应用案例,他们利用粉末床激光熔融设备制造功能集成、点阵轻量化等尤其适合通过3D打印技术进行制造的结构。

  

Uniform Wares 腕表表链中的粉末床熔融3D打印技术

 

  图片来源:Betatype

  比如说在航空航天领域,赛峰曾开发了3D打印电机外壳,电机外壳的设计得到优化,具有更高的强度和更高的刚度。赛峰这款3D打印发电机外壳,从过去由几个复杂加工零件组成的部件转变为一个功能集成的部件,因此整体零件数量和制造时间得以减少。3D打印电机外壳设计时应用了Betatype的Engine-Platform软件,将激光扫描路径和曝光设置控制到夹层结构设计的每个元素。

  汽车零部件制造企业与Betatype 探索通过粉末床熔融技术进行汽车LED 大灯散热器量产的可行性。这款3D打印散热器的采用了功能集成化设计,并设计了内置支撑功能,完成后的打印件通过手工的方式即可从基板中分离。Betatype 通过智能化的设计技术减少热应力,将热变形最小化,在一次打印中同时生产的多个散热器以堆叠的方式进行摆放,从而实现生产量的最大化。

  

Uniform Wares 腕表表链中的粉末床熔融3D打印技术

 

  图片来源:Betatype

  Betatype 还针对粉末床激光熔融技术开发了激光路径生成技术,以降低模型的复杂性并简化设计过程。以薄壁结构这种复杂的设计特征为例, Betatype利用其技术可以更经济快速的制造复杂薄壁结构。上图为Betatype在雷尼绍 AM250设备中制造的复合气体歧管,该零件具有250um 的壁厚,打印材料为5级钛合金。