3D打印机丨工业级3D打印机的作用及选项指南!

1、什么是工业级3D打印机?
对行业略加深入了解你就会发现,3D打印是增材制造技术的统称,在这个大的技术框架下,有各种不同的技术,对应不同的材料,然后对接不同的应用场景,又根据用户的需求分为消费级的桌面3D打印机和工业级的专业3D打印机,这两大类是完全不同的体系,可以理解为小皮卡和重型运输车的区别。

利用设计优化和3D打印做的优化的汽车构架方案

工业级3D打印机目前主要加工高分子材料和金属材料,也是传统制造业中使用量最大的原材料,我们身边的手机、电脑、家电、汽车,大部分零件不是金属就是塑料,所以在传统制造业的体系中,塑料和金属这两类材料是无法绕开的。
化工巨头巴斯夫的材料体系

高分子材料加工的零件

然而,在传统铸造、机加工和注塑等传统加工工艺中,有完整且成熟的工艺流程以及专业软件做支撑,更重要的是,传统加工工艺不仅仅有理论基础,还有有着更丰富的实践经验做支撑。
传统的减材制造加工方式

传统CNC加工制作的模具

作为未来与减材制造(CNC)、等材制造(铸造)同台竞技的增材制造(3D打印),要在整个应用端实现高效、高质量的加工服务,从设计端发起的优化成为必然,而过程监控、加工工艺优化以及仿真检测也是整个加工流程中必不可少的环节,我们从过去3D打印硬件公司的一些收购案中,不难发现,巨头型的硬件公司,要么是收购,要么通过是通过合作的方式来形成一套与应用链接的功能模块,目前还没有非常完整的生态系统的出现。

设计优化过的自行车零件

从生态的角度,我们来看增材制造行业,制造需求、设计师+设计软件、仿真软件、检测工艺、材料、3D打印设备、后处理工艺和流程、装配验证形成了整个加工流程,由用户发起需求,设计师利用专业的设计软件进行设计,这一环节非常关键,因为针对增材制造技术的设计和针对其它加工工艺的设计方向应该有所区别,比如是否要轻量化、是否要更高要求的强度和更多的功能等等,传统制造业由于庞大的体量和成本述求,所使用的材料既要结实耐用,又要低成本,然而3D打印所使用的材料理论上也应该朝这个方向去走,但是如果一类针对3D打印技术开发的材料体系,同样既便宜又有很好的材料特性,就有可能替代掉部分传统加工工艺,也就是说,要利用了3D打印技术,既要有更优化的设计,还要有更符合该技术的材料,才有可能让将传统制造进行升级,成为一种新的制造工艺,从而得到推广和普及。
增材制造要寻找到合适的契机进入真正的制造业和加工业,作为制造业大国,中国有先天的试验优势,目前整个3D打印行业的竞争格局已经悄然升级,早已不再是只有硬件就能独步天下了,软实力、加工工艺、材料体系以及后处理全流程的竞争格局正在建立。

2、工业级3D打印机怎么选

随着近年世界各国研发投入的不断加强,3D打印技术早已从几年前的广为人知的概念,逐渐出现在我们的视野中。目前,一些消费级打印机已经被成熟运用在许多行业之中,而工业级3D打印机的需求也非常强劲。那么,工业级3D打印机哪个品牌好?该怎么选呢?

(1)明确购买需求

工业级3D打印机只是以应用方向区分的统称,泛指可以满足众多工业制造需求方向的设备,同样有众多的技术类别,常例如见的几种:具有超高精度和打印表面质量的光固化技术,可以直接打印金属制品的激光粉末烧结,以及最为成熟和实惠的高级FDM 3D打印机。通常来说,工业级意味着更高的某个或综合产品性能需求,例如精度、速度、尺寸、打印质量,以及高负荷工作下的稳定性、续航能力、使用寿命等等。明确需求后选择合适的产品,显然至关重要。

(2)工作环境因素

其次,是考虑打印机使用的环境,不同的需求决定着不同技术的3D打印设备,消费机对打印场所要求简单,一般室内通风良好的场所即可,SLA、DLP因使用的是开放存放的树脂,环境要求最高,要求恒温恒湿,温度在最好控制在 22°--26°,湿度在≤ 40 % ,房内紫外射线量低,避免自然光照射,提供特定的打印场所等。
而对于工业级金属3D打印机而言,无论是铺粉或电子束或柜式同轴送粉,对环境要求要宽松很多。安装打印设备的同时也要综合考虑设备尺寸和辅助设备尺寸,有时需要借助拖车搬运树脂槽或打印机,预留处理空间等,在购机之前要及早明确告诉设备提供方自己能提供的场地,提前做好场地规划。

(3)打印耗材选购

耗材问题,也是当前影响3D打印机在实际生产制造领域应用最为重要的因素。因为新材料的快速发展,是促进3D打印产业快速发展的重要推动力。
目前,3D打印适用的材料状态有固态、液态、气态,材料种类有金属材料、树脂材料、高分子材料、陶瓷材料、无机脂类材料、生物材料等等。
3D打印能用的材料与日俱增种类繁多,但现实场景往往还真没有和你需求完全匹配的材料,现有的打印技术所能打印的材料往往某一类别只有有限的几种,建议在材料的选择上让设备厂家提供详实的材料参数表,了解是否有可替代或相近的材料能实现最终要求。
在材料的选择上除了性能和参数,还有一点很重要:材料的保质期,无论是金属或非金属材料都是有保质期的,正式生产可根据排单计划,每次购入量为计划量加10%-30%。频繁研发打印购入量为计划量的倍量或多倍量,同时也要考虑到多余材料的保质期。材料的理想使用周期:SLA树脂材料是6个月,PolyJet树脂1年,FDM丝材在真空保护下1年,SLM金属粉末密封状态1年,生物材料依据保存环境定性。建议购买耗材可咨询耗材供应商的最佳存放条件及最优打印参数。
购买了3D打印机之后拥有丰富的备品配件和成熟的售后团队作为后盾很重要,这一点几大进口品牌都已经做到。3D打印设备自动化程度很高,只要严格按照厂家的流程做好工作,故障率一般很低,不排除这个市场中鱼目混珠,有些设备以次充好,所以有一个专业的购机顾问可以事半功倍,毕竟每一台工业级3D打印机都价格不菲。
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 深圳市创想三维科技有限公司
深圳市创想三维科技有限公司是国际知名的3D打印机制造商,是国内热熔沉积(FDM)和光固化(DLP)3D打印机研发、量产的先行者。公司一直致力于3D打印机的市场化应用,为个人、家庭、学校、企业提供高效实惠的3D打印综合方案,满足每个创意对于效益、质量及快速成型的要求。创想三维是首批增材制造(3D打印)企学研实践教育联盟会员,国家创新中心金卡会员,已通过国家高新技术企业、中国著名品牌、中国自主创新品牌、ISO9001等多项认证,拥有数十项桌面级、工业级、教育级3D打印机专利。
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北京汇天威科技有限公司(弘瑞)
北京汇天威科技有限公司创立于2005年,是一家专业提供3D打印创新教育解决方案、企业3D打印应用方案、医疗3D打印辅助方案、平台化3D打印集群控制方案的国家高新技术企业。旗下拥有知名3D打印机品牌——弘瑞。
工厂坐落于香河机器人产业园,并设有3D打印技术研发中心,占地面积1万余平方米。采用全覆盖式的ERP管理系统,实施一流的5S精细化管理模式,符合国际标准ISO9000质量管理体系认证。弘瑞品牌3D打印设备已通过“GB20775-2006”国家标准认证及380余项环保检测,生产细节严格把控,保障机器安全性、高效性、耐久性,月产能达7000台。
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深圳市极光尔沃科技股份有限公司
深圳市极光尔沃科技股份有限公司成立于2009年,是专业3D打印机研发及制造商。2017年8月,极光尓沃成功跻身新三板上市公司,成为桌面级3D打印机新三板上市企业(股票简称:极光科技 股票代码:871953);2017年11月,极光尔沃顺利通过深圳市高新技术企业认证(证书编号:SZ20170313),标志着公司技术研发实力又迈上了一个新的台阶。企业致力于建设3D打印数字化生态系统,业务领域以3D打印机的研发、制造、销售为主,延伸到3D打印耗材、3D教育课程服务、3D网络云平台服务及3D打印一体化服务等。目前已成为3D打印行业具有影响力的大型高新技术企业之一,研发、生产、销售、服务保障能力等多方面均处于业界更高水平。
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浙江闪铸三维科技有限公司
浙江闪铸三维科技有限公司成立于2011年,是中国首批专业3D打印设备及耗材研发生产企业,目前是国内第一,全球排名第三的消费级3D打印品牌厂商(数据来源3DHUBS)。2017年闪铸科技3D打印机被认定为浙江名牌产品。作为提供全产业链产品及解决方案的研发生产企业,闪铸科技旗下拥有十大系列,几十款产品,建立了涵盖3D设计软件、3D打印机、3D打印耗材和3D打印服务的完整产业链;产品分为工业级、商业级、民用级3个层次,满足不同类型的用户需求;同时在技术研发、渠道建设、售后服务等多方面均处于行业领先水平。闪铸科技产品远销全球近百个国家和地区,广泛应用于家庭、教育、珠宝、医疗、广告等各领域。现已在海内外50多个国家和地区发展了超过600个品牌经销商,为终端用户提供优质的落地服务,并获得较高的市场份额,在知名电商平台亚马逊和天猫上长期销量名列前茅并获得用户评价第一的宝座。闪铸科技始终秉承“务实、专业、热情”的理念,持续提供稳定优质的产品和细致周到的服务,期待与您共创富有乐趣的3D生活!
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Formlabs
Formlabs为专业用户提供一整套桌面光固化3D打印系统,让3D打印更直观可靠,且精度极高!

Formlabs 2011年成立,是桌面SLA 3D打印机领导者,团队由一群充满激情的工程师,设计师和能解决问题的人组成。从麻省理工学院开始,已在德国和中国拥有办事处,全球员工超400名,致力为专业人士及创造者们提供强大而便捷的3D打印工具。Formlabs在2018年1月15日启用了位于深圳南山区阿里中心的办公室,并开通了微信服务号“formlabs 3D打印”

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 MakerBot
美国Makerbot公司进入打印机市场较早(2009年),坚持开源设计,可供Hack之外,MakerBot最大的区别是建立了一个成熟和行之有效的3D打印生态环境。除了长期的在互动社区如Instruable等DIY Hack社区保持高度活跃外,提供教程和内容外,他们还维护和开发了Thingiverse.com这一个巨大的3D模型分享网站。
在2014 年1月6日,Makerbot公司 在CES大会(国际电子消费展)上发布了第五代新产品,一共三款打印机, 包括 MakerBot Replicator, MakerBot Replicator Mini 和 MakerBot Replicator Z18, 这三款产品在CES大会上分别获得了奖项,其中MakerBot Replicator获得了“2014年CES Engadget最佳奖:友好制造科技之最”奖项,MakerBot Replicator Mini 获得了“2014年CES数字潮流奖:最佳展示”、“2014年CES潮流机械奖”、“2014年CES PC Pro 最佳奖:精选集”、“2014年CES ZDNet奖:最佳展示”,MakerBot Replicator Z18获得了“2014年CES Mashable最佳技术奖”。目前Makerbot公司已授权其中国区域总代理北京威控睿博科技有限公司接受新产品的预定。
MakerBot 第五代产品在第四代的基础上无论是硬件上还是软件上都有很大改进,据MakerBot官方信息,MakerBot 3D打印机目前已经形成了一个MakerBot 3D 系统,这是MakerBot的一大飞跃,在3D行业内也将起到推动作用。作为MakerBot第五代产品,MakerBot Replicator 完整地体现出了改进的优势。
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 北京太尔时代科技有限公司
成立于2003年的北京太尔时代科技有限公司,是中国率先家专门从事研发、生产和销售工业级和桌面级3D打印机的高科技企业。十年坚持不懈地努力,太尔时代公司现已发展成为国际ling先、亚洲较大的3D打印机制造企业。其桌面级3D打印机UP!是全球三大品牌之一,还是在Windows8.1面市后,在全球范围内可与该操作系统接口的*产自中国的桌面级3D打印机。
太尔时代公司是率先家将国产3D打印机出口海外的中国公司。目前,公司已在美国、英国、俄罗斯、澳大利亚、日本、南非等国设立了40余家代理机构,全球市场呈快速增长。公司国内销售网络已覆盖26个省、市区域,中国市场呈巨大潜力,特别是桌面级UP!系列。
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 济南海域广信息技术有限公司

济南海域广信息技术有限公司成立于2014年,是山东首批从事3D打印快速成型高新技术技术的企业。公司专注3D数字技术行业应用解决方案。拥有多项自主知识产权(发明专利、实用新型专利、软件著作权)。

公司下设:
3D打印事业部:产品和服务涵盖3D打印装备和材料、3D打印服务平台、三维设计优化与快速制造服务等,为高端制造、精准医疗、创新教育、定制消费等领域用户提供“3D数字化——智能设计——增材制造”系统解决方案。
三维扫描事业部:海域广3D拥有系统全面的三维数字化解决方案,专注于高精度三维测量的实现,为用户提供提高生产能力最前沿的3D 测量和分析技术设备。公司始终处于行业技术最前沿,产品涉及产品检测、逆向设计、三维展示、三维数据采集等应用领域。
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  苏州中瑞智创三维科技股份有限公司
中瑞科技(ZRapid Tech)是专业致力于工业级3D打印设备、3D打印软件、3D打印材料的研发、生产、销售和技术服务为一体的的国家高新技术企业,中国领先的增材制造技术全系列解决方案提供商。
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  上海联泰科技股份有限公司
上海联泰科技股份有限公司(简称UnionTech联泰科技)成立于2000年,是国内较早从事3D打印技术应用的企业之一,参与并见证了中国3D打印产业的主要发展进程。
公司现为中国3D打印技术产业联盟理事单位,上海增材制造协会副会长、理事单位,上海产业技术研究院3D打印技术产业化定点单位。
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