Tecnología de impresión 3DPertenece a una tecnología de procesamiento no tradicional, también conocida como fabricación aditiva, prototipado rápido, es el aumento del campo de la fabricación avanzada mundial en los últimos 30 a?os, un conjunto de óptica / máquina / electricidad, ordenador, control numérico y los nuevos materiales en una de la tecnología de fabricación avanzada. Con la fabricación tradicional en el material en la sustracción de diferentes, impresión 3D persigue el código de adición, es decir, a través del polvo, lámina líquida y otros materiales discretos capa por capa de acumulación, "crecimiento natural" en una entidad tridimensional, y luego entidad tridimensional en una serie de plano bidimensional, lo que reduce en gran medida la complejidad de la fabricación. Siempre y cuando el dise?o del modelo estructural en el ordenador, puede convertir rápidamente el dise?o en un objeto físico, sin necesidad de herramientas, moldes y procesos de mecanizado complejos. tecnología de impresión 3D es especialmente adecuado para la industria aeroespacial, armas y equipos, biomédica, moldes y otros campos de tama?o de lote peque?o, asimetría estructural, superficies curvas, y el contenido de los componentes estructurales (tales como motores aeroespaciales, cuchillas huecas, prótesis de hueso humano, con la forma de la vía de agua de refrigeración) de fabricación rápida, es muy adecuado para la fabricación industrial moderna y futura. Fabricación, muy en línea con las tendencias modernas y futuras de la fabricación industrial.

　　Este a?o se han multiplicado los debates sobre la tercera revolución industrial. El académico estadounidense Jeremy? Rivkin afirmó que la combinación de Internet y las nuevas energías producirá una nueva ronda de revolución industrial: será la tercera "revolución" tras la máquina de vapor del siglo XIX y la electrificación del siglo XX. La revista The Economist también se?aló que el potencial de mercado de la tecnología de impresión 3D es enorme, y está llamada a convertirse en uno de los muchos avances que liderarán la tendencia futura de la fabricación. Estos avances permitirán a las fábricas decir adiós por completo a las herramientas tradicionales, como tornos, taladros, prensas de estampación, máquinas de fabricación de moldes, etc., y pasar a estar dominadas por programas informáticos más flexibles, lo que constituye el signo de la llegada de la tercera revolución industrial. Algunas estadísticas, en 2010, el valor de la producción total de la industria de la impresión 3D de fabricación aditiva alcanzó los 1.325 millones de dólares estadounidenses, un aumento de 24,1% con respecto al a?o anterior, 2011 los ingresos globales de 1,7 mil millones de dólares estadounidenses, un aumento de 2.94% con respecto al a?o anterior, se espera que en 2012 ascenderá a 2,1 mil millones de dólares estadounidenses, en 2015 para llegar a 3,7 mil millones de dólares estadounidenses, y en 2019 para llegar a $ 6,5 mil millones.

　　La idea central de fabricación de la tecnología de impresión 3D se originó por primera vez en Estados Unidos a finales del siglo XIX, pero no fue hasta finales de la década de 1980 cuando la tecnología de impresión 3D maduró y se utilizó ampliamente. En la actualidad, la industria de la impresión 3D en Estados Unidos, Japón, Alemania y otros países está más desarrollada. En China, las instituciones dedicadas a la investigación de la tecnología de impresión 3D son escasas, y la aplicación de la tecnología de impresión 3D y la industrialización de las empresas son sólo unas pocas, Beijing Longyuan Automatic Forming System Co., Ltd. es con la aplicación del plan nacional de investigación y desarrollo de alta tecnología en la década de 1990 y la aparición de la primera empresa nacional de impresión 3D. Fundada en 1994, Beijing Longyuan Automatic Forming System Co. Ltd. se fundó en 1994 con un capital registrado de 17 millones de yuanes. La empresa desarrolló con éxito el primer equipo de prototipado rápido SLS de China - AFS-360, y después se dedicó al desarrollo de la máquina de prototipado rápido de Sinterización Selectiva de Polvo Láser (SLS, Selective Laser Sintering), y al mismo tiempo se comprometió con las aplicaciones de prototipado rápido y los servicios de procesamiento. Hoy en día, sus socios están repartidos por todo el país, incluidos muchos institutos de investigación nacionales y empresas líderes en el campo de la fabricación de automóviles.

　　Pekín LongyuanFeng Tao, Ingeniero Jefe, licenciado por la Universidad de Tsinghua, trabajó en el Instituto de Materiales Poliméricos de la Universidad de Tsinghua, con una rica experiencia teórica y práctica en materiales poliméricos y óptica láser, fue el primero en dedicarse en China a losPrototipado rápido por láserUno de los expertos en investigación tecnológica. Posee un profundo conocimiento de las aplicaciones y los materiales de la tecnología de impresión 3D. Ya en 1995 propuso la aplicación de SLS a laFabricación rápida de precisión. La ventaja más destacada del SLS sobre otras tecnologías de impresión 3D es la amplia gama de materiales de moldeo utilizados. En teoría, cualquier material en polvo que pueda formar enlaces interatómicos cuando se calienta puede utilizarse como material de moldeo para SLS. Actualmente, los materiales que pueden procesarse con éxito mediante SLS incluyen parafina, polímero, metal, polvos cerámicos y sus polvos compuestos, y SLS es adecuado para una amplia gama de aplicaciones debido a su variedad de materiales de moldeo, ahorro de material y amplia distribución de las propiedades de las piezas moldeadas, además del hecho de que SLS no requiere el dise?o y la fabricación de complejos sistemas de soporte. Bajo su dirección, Beijing Longyuan ha desarrollado sucesivamente con éxito métodos de producción de procesos complejos, como la fundición de moldes fundidos, el prensado de moldes de cera y las carcasas de fundición, así como los métodos de aplicación del polvo de poliestireno y los materiales sintéticos en la impresión 3D.

　　En cuanto a los materiales de moldeo SLS, Feng Tao dio una explicación detallada.

　　El poliestireno es uno de los primeros plásticos industrializados, perteneciente a los polímeros amorfos, tiene un calor específico bajo, un flujo rápido al calentarse y un curado al enfriarse, una viscosidad de fusión moderada y una buena fluidez y estabilidad térmica, lo que es bueno para elSinterización SLS. El poliestireno no tiene un punto de fusión obvio, el rango de temperatura de fusión es amplio, alrededor de 95 ℃ comenzó a ablandarse, entre 120 ℃ a 180 ℃ a volverse fluido, más de 300 ℃ comenzó a descomponerse, liberando gases, a más de 380 ℃ se descompondrá violentamente. El poliestireno puede fundirse y unirse cuando se calienta, y puede curarse y moldearse después de enfriarse, y el material tiene una peque?a tasa de absorción de humedad, y la resistencia de las piezas moldeadas puede mejorarse aún más después de sumergir la resina, y los principales índices de rendimiento pueden alcanzar la resistencia a la tracción ≥15MPa, la resistencia a la flexión ≥33MPa, la resistencia al impacto ≥3MPa, que pueden utilizarse como las piezas prototipo o piezas funcionales, y puede utilizarse como el molde madre para la fundición de moldes de desaparición.

　　La cerámica, como material estructural importante, tiene las ventajas de alta resistencia, alta dureza, resistencia a altas temperaturas, resistencia a la corrosión, etc. Tiene una amplia gama de aplicaciones tanto en los campos industriales tradicionales como en los campos emergentes de alta tecnología. Sin embargo, las ventajas inherentes de la cerámica, tales como alta resistencia y alta dureza, pero al mismo tiempo a las partes de cerámica del moldeo, el procesamiento trae un montón de dificultades, y por lo tanto el polvo de cerámica es difícil de ser sinterizado directamente por la tecnología SLS. Para resolver este problema, el método comúnmente utilizado es a?adir aglutinante orgánico, aglutinante inorgánico y aglutinante metálico. Beijing Longyuan propuso un método para preparar rotores cerámicos α-SiAlON mesoscópicos mediante SLS utilizando polvo de Si3N4 (nitruro de silicio, el principal componente de un nuevo tipo de cerámica) como materia prima. Es decir, la superficie del polvo de Si3N4 se modifica con recubrimiento inorgánico y orgánico dos veces, y luego se produce la pieza en bruto. Las piezas en bruto producidas mediante este recubrimiento aglutinante de polvos venerados son más resistentes que las obtenidas mezclando el aglutinante con la cerámica, y las piezas finales tienen mejor precisión de moldeo y mejores propiedades mecánicas.

　　Polvo de metal puede lograr el uso de alto punto de fusión de metal sinterización directa formación de piezas, para la tecnología de impresión 3D en la aplicación más amplia de piezas de alta resistencia que son difíciles de fabricar con los métodos tradicionales de corte y procesamiento es de particular importancia. Feng Tao cree que la dirección de la investigación de la tecnología de conformado SLS en el campo de los materiales metálicos debe ser el sistema de unidad de piezas de metal de sinterización y conformado, sinterización y conformado de piezas de materiales de aleación múltiple, materiales metálicos avanzados, tales como nanomateriales metálicos, aleaciones metálicas amorfas, tales como la sinterización y conformado por láser, especialmente adecuado para la conformación de micro componentes de materiales de carburo cementado. Además, las piezas con gradiente funcional y gradiente estructural se sinterizan y conforman de acuerdo con los requisitos funcionales y económicos específicos de las piezas.

　　Arena recubierta utilizando resinas termoendurecibles tales como resina fenólica para unirse a la arena de circón, arena de cuarzo producido por el método, el uso del método de sinterización láser para producir prototipos se pueden utilizar directamente como una arena de fundición (núcleo) para la fabricación de piezas de metal, de los cuales la arena de circón tiene un mejor rendimiento de fundición, especialmente adecuado para aleaciones no ferrosas con formas complejas, tales como magnesio, aluminio y otras aleaciones de la fundición. La arena y los materiales poliméricos de bajo punto de fusión tienen dos métodos de mezcla, uno es la mezcla mecánica, el otro es el material polimérico de calentamiento y fusión, el vertido de arena, revolviendo uniformemente, de modo que la superficie de la arena cubierta con una capa de material polimérico. Debido al buen rendimiento de sinterización de la arena recubierta, se utiliza comúnmente en la industria de fabricación de automóviles y la industria de la aviación y otros campos.

　　Además, Beijing Longyuan puede llevar a cabo con éxito el procesamiento de materiales de moldeo por SLS, como parafina, plásticos y otros nuevos materiales de materiales compuestos en polvo, etc. Los materiales de moldeo por SLS son variados, ahorran materiales y las propiedades de las piezas moldeadas están ampliamente distribuidas, además el SLS no requiere el dise?o y fabricación de complejos sistemas de soporte, lo que lo hace adecuado para una gran variedad de propósitos.

　　En la actualidad, la tecnología de impresión 3D se utiliza ampliamente en la industria aeroespacial, armamentística, automovilística y del motor, electrónica, biomédica, dental, joyería, juegos, productos de consumo y cotidianos, alimentación, construcción, educación y muchos otros campos. Es previsible que la tecnología se incline más hacia la fabricación de bienes de consumo cotidiano, la fabricación de piezas funcionales y la fabricación integrada de tejidos y estructuras. Tras 19 a?os de exploración e innovación, Beijing Longyuan se ha convertido en líder en la aplicación de la tecnología de impresión 3D en China y ha contribuido de forma destacada al despegue de la industria aeroespacial, automovilística y otras industrias del país.

　　Aeroespacial: Los productos aeroespaciales se caracterizan por formas complejas, tama?os de lote reducidos, grandes diferencias en las especificaciones de las piezas y requisitos de alta fiabilidad, y el estereotipado de los productos es un proceso complejo y preciso que a menudo requiere múltiples dise?os, pruebas y mejoras, lo que resulta costoso y requiere mucho tiempo, además de ser difícil de fabricar por métodos tradicionales. Por lo tanto, la tecnología de impresión 3D tiene una perspectiva de aplicación única en la investigación y el desarrollo de productos aeroespaciales modernos gracias a sus métodos de proceso flexibles y diversos y a sus ventajas técnicas. Basándose en sus propias ventajas técnicas, Beijing Longyuan ha suministrado motores de helicóptero, cargadores de helicóptero, bombas de engranajes helicoidales, marcos de titanio, conductos de escape (altura máxima de hasta 2800 mm), piezas de suspensión de aeronaves, carcasas de volantes de inercia y otras piezas de aeronaves para el sector aeroespacial chino y otros sectores y fabricantes de aeronaves: en 1996, la primera máquina comercial de prototipado rápido SLS se vendió al Instituto de Investigación de Material Aeronáutico de Beijing y se aplicó con éxito al desarrollo de nuevos productos para la aviación militar. En 1996, la primera máquina de prototipado rápido SLS comercializada se vendió al Instituto de Materiales Aeronáuticos de Pekín, y se aplicó con éxito al desarrollo de nuevos productos para la aviación militar; en 1999, la segunda generación de equipos comercializados, AFS-320, se introdujo con éxito en el mercado. La aplicación de la creación rápida de prototipos se está desarrollando gradualmente, y hemos participado y completado las tareas de desarrollo e investigación de varios proyectos aeroespaciales nacionales clave, como: motores de oxígeno líquido-queroseno y oxígeno líquido-hidrógeno líquido para cohetes de alto empuje, y armazones de giroscopios para satélites.

　　Industria militar: la tecnología de impresión 3D y la tecnología de fabricación tradicional, en comparación con la simple, fácil de operar y otras características, especialmente para el procesamiento de algunos materiales nuevos, los resultados son particularmente significativos. Por ejemplo, la aleación de aluminio ha sido el material de estructura metálica más utilizado en la industria militar. La aleación de aluminio tiene las características de baja densidad, alta resistencia, buena resistencia a la corrosión, resistencia a altas temperaturas, etc. Como material estructural, debido a su excelente rendimiento de procesamiento, se puede fabricar en varios perfiles transversales, tubos, placas de barras altas, etc., con el fin de dar todo el juego al potencial del material y mejorar la rigidez de los componentes. Por lo tanto, la aleación de aluminio es el material estructural ligero preferido para el aligeramiento de armas. Utilizando la tecnología de impresión 3D, Beijing Longyuan ha participado y completado las tareas de desarrollo e investigación de varios proyectos nacionales clave de la industria militar, como el turbocompresor del nuevo tanque JS-II, la carcasa del espejo de observación del instrumento de guiado por infrarrojos, etc., promoviendo así aún más el desarrollo de la industria militar china.

　　Fabricación de automóviles: con el desarrollo de la industria automovilística china, el rápido crecimiento de la producción de automóviles, algunos componentes clave son también cada vez más complejos, a gran escala y ligeros, lo que requiere la realización de las partes de la fabricación global e integrada. Sin embargo, el proceso tradicional de fabricación de moldes mediante torneado en arena hace que los moldes sean cada vez más complicados y que el número de bloques vivos aumente drásticamente, lo que limita en cierta medida el desarrollo de la industria automovilística china. En China, el equipo técnico de Beijing Longyuan, que lidera la tecnología nacional de impresión 3D, ha puesto en marcha una investigación sobre la tecnología de impresión 3D en el campo de la fabricación de motores de automoción. El SLS es un proceso que utiliza rayos láser infrarrojos para fundir materiales termoplásticos y formar piezas tridimensionales, y una de sus características más importantes es que el proceso de moldeo es independiente del grado de complejidad, lo que lo hace especialmente adecuado para la complejísima estructura interna del bloque de cilindros del motor, la culata, los tubos de admisión y escape y otros componentes. componentes. Además, la tecnología SLS dispone de una amplia gama de materiales de moldeo, en particular, se puede moldear mediante fundición de arena de resina y materiales de moldeo fundidos desaparables, por lo tanto, se puede combinar con la tecnología de fundición para fundir rápidamente piezas de motor.La combinación de la tecnología SLS y la tecnología de fundición ha dado lugar a la tecnología de fundición rápida, que se puede aplicar eficazmente a la fabricación rápida de prototipos en la fase de dise?o y desarrollo del motor. Su idoneidad para la producción de piezas únicas y peque?os lotes de prueba y sus características de producción, pueden responder rápidamente al mercado y proporcionar peque?as cantidades de productos para pruebas y experimentación, ayudan a garantizar la velocidad de desarrollo del producto. La controlabilidad de su proceso de moldeo permite realizar modificaciones instantáneas a bajo coste durante la fase de desarrollo del dise?o para comprobar el dise?o o proporcionar modelos de montaje. Ayuda a mejorar la calidad del desarrollo del producto, su diversidad de materias primas de prototipado rápido, proporciona diferentes combinaciones de procesos para la etapa de desarrollo del producto, debido a la localización de las materias primas SLS y el proceso de moldeo se puede combinar orgánicamente con el proceso tradicional, lo que ayuda a reducir el coste de desarrollo, y la rapidez de su combinación de procesos apoya la mejora de la frecuencia de la sustitución del producto, lo que ayuda a promover los productos para entrar en el mercado tan pronto como sea posible.

　　Beijing Longyuan utiliza la tecnología de impresión 3D para producir bloques de motor, culatas, carcasas de cajas de cambios, etc. para fabricantes de automóviles, no sólo con una rápida velocidad de fabricación, sino también con gran precisión, lo que hace que la fabricación de piezas complejas de automóviles sea digital, precisa, flexible y ecológica. Hoy en día, los motores de muchos ferrocarriles nacionales de alta velocidad, trenes en movimiento y metros pueden verse en elProductos de Lonrwon.

　　Biomedicina: la tecnología de impresión 3D también se aplica actualmente al campo biomédico, incluidos huesos, dientes, hígados artificiales, vasos sanguíneos artificiales y fabricación de medicamentos. Beijing Longyuan coopera con el Hospital Estomatológico de la Universidad de Pekín, donde los datos del escáner CT de los pacientes se procesan con el software Magics desde la estación de trabajo CT al PC, se graban y almacenan en formato estándar (formato Dicom), y luego se proporcionan a Longyuan, que desarrolla e investiga en consecuencia la máquina de prototipado rápido AFS-320. El equipo adoptaSinterización de polvo por láser de área seleccionadamétodo, la materia prima es polvo de poliestireno, que se hace en un modelo sólido, se puede utilizar en el tratamiento médico oral para los síntomas tales como zygomaticomaxillary fibra ósea anormalidad hiperplasia, y logró un buen efecto terapéutico. Mientras tanto, en el tratamiento de la fractura conminuta del arco cigomático obsoleto, los resultados de la aplicación clínica muestran un buen efecto terapéutico. En la actualidad, Longyuan tiene una nueva dirección en el campo médico, a saber, soluciones profesionales de prototipado rápido y fabricación rápida en el campo dental: el dise?o CAD de la dentadura, incluido el dise?o 3D de la base del diente, la corona, el puente, la corona con capucha, la carilla y la incrustación, se puede lograr utilizando un software CAD específico. Con el dise?o CAD, se puede automatizar la creación rápida de prototipos y la fabricación rápida de prótesis dentales, con resultados elevados, menos consumibles y costes más bajos.

　　En la actualidad, China ha entrado en el período crítico de construcción de una sociedad moderadamente próspera de forma integral y en el período de profundización de la reforma y la apertura, acelerando la transformación del modo de desarrollo económico.El desarrollo de la tecnología de impresión 3D tiene una serie de ventajas estratégicas, como amplias perspectivas de mercado, bajo consumo de recursos, gran factor impulsor, muchas oportunidades de empleo, buenos beneficios integrales, etc., que pueden cultivar una serie de clusters industriales emergentes estratégicos sobre esta base, y es útil para promover la modernización de una serie de clusters industriales clave. clusters industriales. Creemos que Beijing Longyuan, como la primera empresa en desarrollar la industria de impresión 3D en China, continuará liderando y avanzando en el futuro desarrollo de la industria de impresión 3D de China en virtud de la tecnología avanzada, la gestión estandarizada, el servicio perfecto y la innovación continua.