Technologie d'impression 3DAppartenant à une technologie de traitement non traditionnelle, également connue sous le nom de fabrication additive, le prototypage rapide, est la montée du domaine de la fabrication avancée mondiale au cours des 30 dernières années, un ensemble de l'optique / machine / électricité, l'ordinateur, la commande numérique et les nouveaux matériaux dans l'une des technologies de fabrication de pointe. Alors que la fabrication traditionnelle repose sur la soustraction de matériaux différents, l'impression 3D poursuit le code de l'addition, c'est-à-dire qu'à travers l'accumulation couche par couche de poudre, de liquide, de feuilles et d'autres matériaux discrets, la "croissance naturelle" devient une entité tridimensionnelle, puis une entité tridimensionnelle en un certain nombre de plans bidimensionnels, ce qui réduit grandement la complexité de la fabrication. La technologie de l'impression 3D est particulièrement adaptée à l'aérospatiale, à l'armement, à la biomédecine, aux moules et à d'autres domaines dans le lot de petites pièces, à l'asymétrie structurelle, aux surfaces courbes et au contenu de la structure des pièces (comme les pales creuses des moteurs aérospatiaux, les prothèses osseuses humaines, avec la forme de la voie d'eau de refroidissement) ; la fabrication rapide est très cohérente avec la fabrication industrielle moderne et future. La fabrication rapide est tout à fait conforme aux tendances modernes et futures de la fabrication industrielle.

　　Cette année, les discussions sur la troisième révolution industrielle sont allées crescendo. L'universitaire américain Jeremy ? Rivkin a déclaré que la combinaison d'Internet et des nouvelles énergies produira un nouveau cycle de révolution industrielle - ce sera la troisième "révolution" après la machine à vapeur du 19e siècle et l'électrification du 20e siècle. Le magazine The Economist a également souligné que le potentiel commercial de la technologie de l'impression 3D est énorme et qu'elle est appelée à devenir l'une des nombreuses percées qui marqueront l'évolution future de la fabrication. Ces avancées permettront aux usines de dire complètement adieu aux outils traditionnels tels que les tours, les perceuses, les presses d'emboutissage, les machines à fabriquer des moules, etc. et d'être dominées par des logiciels informatiques plus flexibles, ce qui est le signe de l'arrivée de la troisième révolution industrielle. Quelques statistiques : en 2010, la valeur totale de la production de l'industrie de la fabrication additive par impression 3D a atteint 1,325 milliard de dollars américains, soit une augmentation de 24,1% par rapport à l'année précédente ; en 2011, le chiffre d'affaires global a atteint 1,7 milliard de dollars américains, soit une augmentation de 2,94% par rapport à l'année précédente ; on s'attend à ce qu'en 2012, il atteigne 2,1 milliards de dollars américains, en 2015, 3,7 milliards de dollars américains, et en 2019, 6,5 milliards de dollars américains.

　　L'idée de base de la technologie de l'impression 3D est née aux états-Unis à la fin du XIXe siècle, mais ce n'est qu'à la fin des années 1980 que la technologie de l'impression 3D a m?ri et s'est largement répandue. à l'heure actuelle, l'industrie de l'impression 3D est plus développée aux états-Unis, au Japon, en Allemagne et dans d'autres pays. En Chine, les instituts de recherche sur la technologie d'impression 3D sont peu nombreux, et l'application de la technologie d'impression 3D et l'industrialisation des entreprises sont peu nombreuses ; Beijing Longyuan Automatic Forming System Co. Ltd. a mis en ?uvre le plan national de recherche et de développement en matière de haute technologie dans les années 1990 et a été la première entreprise nationale d'impression 3D. Fondée en 1994, Beijing Longyuan Automated Prototyping System Co. Ltd. a développé avec succès le premier équipement de prototypage rapide SLS de Chine, l'AFS-360, puis s'est consacrée au développement de machines de prototypage rapide par frittage sélectif de poudres par laser (SLS, Selective Laser Sintering), tout en se consacrant à l'application du prototypage rapide et aux services de traitement. Aujourd'hui, ses partenaires sont répartis dans tout le pays, y compris de nombreux instituts de recherche nationaux et des entreprises de premier plan dans le domaine de la construction automobile.

　　Beijing LongyuanFeng Tao, ingénieur en chef, dipl?mé de l'université de Tsinghua, a travaillé à l'Institut des matériaux polymères de l'université de Tsinghua. Il possède une riche expérience théorique et pratique des matériaux polymères et de l'optique laser, et a été le premier à s'engager dans le programme de recherche chinois sur les matériaux polymères et l'optique laser.Prototypage rapide au laserUn des experts en recherche technologique. Il possède une connaissance approfondie des applications et des matériaux de la technologie d'impression 3D. Dès 1995, il a proposé l'application de la technologie SLS à l'impression 3D.Fabrication de précision rapide. L'avantage le plus remarquable de la SLS par rapport aux autres technologies d'impression 3D est la large gamme de matériaux de moulage utilisés. En théorie, tout matériau en poudre pouvant former des liaisons interatomiques lorsqu'il est chauffé peut être utilisé comme matériau de moulage pour la SLS. Actuellement, les matériaux qui peuvent être traités avec succès par SLS comprennent la paraffine, les polymères, les métaux, les poudres céramiques et leurs poudres composites. La SLS convient à un large éventail d'applications en raison de la variété des matériaux de moulage, des économies de matériaux et de la large distribution des propriétés des pièces moulées, ainsi que du fait que la SLS ne nécessite pas la conception et la fabrication de systèmes de support complexes. Sous sa direction, Beijing Longyuan a successivement développé avec succès des méthodes de production de processus complexes tels que le moulage de moules en fusion, le pressage de moules en cire et les coquilles de moulage, ainsi que les méthodes d'application de la poudre de polystyrène et des matériaux synthétiques dans l'impression 3D.

　　Feng Tao a donné une explication détaillée des matériaux de moulage SLS.

　　Le polystyrène est l'une des premières matières plastiques industrialisées. Appartenant aux polymères amorphes, il présente une faible chaleur spécifique, un écoulement rapide à la chaleur et un durcissement au refroidissement, une viscosité à l'état fondu modérée, une bonne fluidité et une bonne stabilité thermique, ce qui est favorable à l'utilisation du polystyrène dans le cadre de l'industrie automobile.Frittage SLS. Le polystyrène n'a pas de point de fusion évident, la plage de température de fusion est large, environ 95 ℃ commence à se ramollir, entre 120 ℃ et 180 ℃ devient fluide, 300 ℃ ou plus commence à se décomposer, libérant des gaz, jusqu'à 380 ℃ ou plus sera violemment décomposé. Le polystyrène peut être fondu et lié lorsqu'il est chauffé, et peut être durci et moulé après refroidissement, et le matériau a un faible taux d'absorption de l'humidité, et la résistance des pièces moulées peut être encore améliorée après trempage de la résine, et les principaux indices de performance peuvent atteindre la résistance à la traction ≥15MPa, la résistance à la flexion ≥33MPa, la résistance aux chocs ≥3MPa, qui peut être utilisée comme pièces prototypes ou pièces fonctionnelles, et il peut être utilisé comme moule mère pour le moulage en moule à disparition.

　　La céramique, en tant que matériau structurel important, présente les avantages d'une grande résistance, d'une grande dureté, d'une résistance aux températures élevées, d'une résistance à la corrosion, etc. Cependant, les avantages inhérents à la céramique, tels que la haute résistance et la haute dureté, mais en même temps les pièces en céramique du moulage, le traitement apporte beaucoup de difficultés, et donc la poudre de céramique est difficile à fritter directement par la technologie SLS. Pour résoudre ce problème, la méthode couramment utilisée consiste à ajouter un liant organique, un liant inorganique et un liant métallique. Beijing Longyuan a proposé une méthode de préparation de rotors mésoscopiques en céramique α-SiAlON par SLS en utilisant la poudre de Si3N4 (nitrure de silicium, principal composant d'un nouveau type de céramique) comme matière première. En d'autres termes, la surface de la poudre Si3N4 est modifiée deux fois par un revêtement inorganique et organique, puis l'ébauche est produite. Les ébauches produites par ce revêtement de liant de poudres vénérées sont plus résistantes que celles obtenues en mélangeant le liant avec des céramiques, et la précision de moulage et les propriétés mécaniques des pièces finales sont meilleures.

　　La poudre métallique peut permettre l'utilisation de pièces de moulage par frittage direct de métaux à point de fusion élevé. La technologie de l'impression 3D revêt une importance particulière pour l'application plus large de pièces à haute résistance qui sont difficiles à fabriquer avec les méthodes de coupe et de traitement traditionnelles. Feng Tao estime que l'orientation de la recherche sur la technologie de formage SLS dans le domaine des matériaux métalliques devrait être le système unitaire de frittage et de formage de pièces métalliques, le frittage et le formage de pièces en matériaux multi-alliages, les matériaux métalliques avancés tels que les nanomatériaux métalliques, les alliages métalliques amorphes, tels que le frittage et le formage au laser, particulièrement adaptés au formage de micro-composants en matériaux de carbure cémenté. En outre, les pièces présentant un gradient fonctionnel et un gradient structurel sont frittées et formées en fonction des exigences fonctionnelles et économiques spécifiques des pièces.

　　Le sable revêtu utilise des résines thermodurcissables telles que la résine phénolique pour joindre le sable de zircon, le sable de quartz produit par la méthode, l'utilisation de la méthode de frittage laser pour produire des prototypes peut être directement utilisé comme sable de coulée (noyau) pour fabriquer des pièces métalliques, dont le sable de zircon a une meilleure performance de coulée, particulièrement adapté aux alliages non ferreux avec des formes complexes telles que le magnésium, l'aluminium, et d'autres alliages de la coulée. Le sable et les matériaux polymères à bas point de fusion ont deux méthodes de mélange, l'une est le mélange mécanique, l'autre est le chauffage et la fusion du matériau polymère, le sable étant versé, remué uniformément, de sorte que la surface du sable soit recouverte d'une couche de matériau polymère. En raison de ses bonnes performances de frittage, le sable enrobé est couramment utilisé dans l'industrie automobile, l'industrie aéronautique et d'autres domaines.

　　En outre, Beijing Longyuan peut mener à bien le traitement des matériaux de moulage SLS, tels que la paraffine, les plastiques et d'autres nouveaux matériaux composites en poudre, etc. La variété des matériaux de moulage SLS, l'économie de matériaux, les pièces moulées d'une large gamme de distribution de performance, plus SLS sans la nécessité de la conception et de la fabrication d'un système de soutien complexe pour une variété d'objectifs.

　　La technologie de l'impression 3D est aujourd'hui largement utilisée dans l'aérospatiale, l'armement, l'automobile et les sports motorisés, l'électronique, le biomédical, le dentaire, la bijouterie, les jeux, les produits de consommation courante, l'alimentation, la construction, l'éducation et bien d'autres domaines. Il est prévisible que la technologie s'orientera davantage vers la fabrication de biens de consommation courante, la fabrication de pièces fonctionnelles et la fabrication de tissus et de structures intégrés. Après 19 ans d'exploration et d'innovation, Beijing Longyuan est devenu un leader dans l'application de la technologie d'impression 3D en Chine et a contribué de manière remarquable au décollage des industries aérospatiale, automobile et autres en Chine.

　　Aérospatiale : Les produits aérospatiaux se caractérisent par des formes complexes, des lots de petite taille, de grandes différences dans les spécifications des pièces et des exigences élevées en matière de fiabilité. Le stéréotypage des produits est un processus complexe et précis qui nécessite souvent de multiples conceptions, essais et améliorations, ce qui est co?teux et prend du temps, et il est difficile de les fabriquer par des méthodes traditionnelles. Par conséquent, la technologie de l'impression 3D offre des perspectives d'application uniques dans la recherche et le développement de produits aérospatiaux modernes, grace à ses méthodes de traitement flexibles et variées et à ses avantages techniques. S'appuyant sur ses propres avantages techniques, Beijing Longyuan a fourni des moteurs d'hélicoptères, des chargeurs d'hélicoptères, des pompes à vis sans fin, des cadres en titane, des conduits d'échappement (d'une hauteur maximale de 2800 mm), des pièces de suspension d'avion, des logements de volant et d'autres pièces d'avion pour l'aérospatiale chinoise et d'autres secteurs et fabricants d'avions : en 1996, la première machine commerciale de prototypage rapide SLS a été vendue à l'Institut de recherche sur les matériaux aéronautiques de Pékin et a été appliquée avec succès au développement de nouveaux produits destinés à l'aviation militaire. En 1996, la première machine de prototypage rapide SLS commercialisée a été vendue à l'Institut de recherche sur les matériaux aéronautiques de Pékin et a été appliquée avec succès au développement de nouveaux produits pour l'aviation militaire. En 1999, la deuxième génération d'équipement commercialisé, AFS-320, a été introduite avec succès sur le marché. L'application du prototypage rapide se développe progressivement, et nous avons participé et achevé les taches de développement et de recherche de plusieurs projets aérospatiaux nationaux clés, tels que les moteurs à oxygène liquide-kérosène et à oxygène liquide-hydrogène liquide pour les fusées à forte poussée, et les cadres de gyroscope pour les satellites.

　　Industrie militaire : la technologie d'impression 3D et la technologie de fabrication traditionnelle, comparées à la simplicité, à la facilité d'utilisation et à d'autres caractéristiques, en particulier pour le traitement de certains nouveaux matériaux, les résultats sont particulièrement significatifs. Par exemple, l'alliage d'aluminium est le matériau de structure métallique le plus utilisé dans l'industrie militaire. L'alliage d'aluminium présente les caractéristiques suivantes : faible densité, haute résistance, bonne résistance à la corrosion, résistance aux températures élevées, etc. En tant que matériau structurel, en raison de ses excellentes performances de traitement, il peut être transformé en divers profils de section transversale, tubes, plaques à barres hautes, etc. L'alliage d'aluminium est donc le matériau structurel léger préféré pour l'allègement des armes. Grace à la technologie d'impression 3D, Beijing Longyuan a participé et achevé les taches de développement et de recherche d'un certain nombre de projets clés nationaux dans l'industrie militaire, tels que le turbocompresseur du nouveau char JS-II, la coque du miroir d'observation de l'instrument de guidage infrarouge, et ainsi de suite, favorisant ainsi le développement de l'industrie militaire chinoise.

　　Fabrication automobile : avec le développement de l'industrie automobile chinoise, la croissance rapide de la production automobile, certains composants clés sont également de plus en plus complexes, de plus en plus grands et de plus en plus légers, ce qui nécessite la réalisation des pièces de la fabrication globale et intégrée. Cependant, le processus traditionnel de fabrication des moules par tournage au sable rend les moules de plus en plus compliqués et le nombre de blocs vivants augmente considérablement, ce qui limite dans une certaine mesure le développement de l'industrie automobile chinoise. En Chine, l'équipe technique de Beijing Longyuan, qui est à la pointe de la technologie nationale d'impression 3D, a lancé une recherche sur la technologie d'impression 3D dans le domaine de la fabrication de moteurs automobiles. Le SLS est un processus qui utilise des faisceaux laser infrarouges pour faire fondre des matériaux thermoplastiques afin de former des pièces tridimensionnelles. L'une de ses principales caractéristiques est que le processus de moulage est indépendant du degré de complexité, ce qui le rend particulièrement adapté à la structure interne extrêmement complexe du bloc-cylindres du moteur, de la culasse, des tuyaux d'admission et d'échappement et d'autres composants. Les composants. En outre, la technologie SLS dispose d'une large gamme de matériaux de moulage, en particulier, elle peut être moulée en coulant du sable de résine et des matériaux de moulage fondus disparaissables, elle peut donc être combinée avec la technologie de moulage pour couler rapidement des pièces de moteur.La combinaison de la technologie SLS et de la technologie de moulage a donné naissance à la technologie de moulage rapide, qui peut être appliquée efficacement à la fabrication rapide de prototypes au cours de la phase de conception et de développement du moteur. La combinaison de la technologie SLS et de la technologie de coulée a donné naissance à la technologie de coulée rapide, qui peut être appliquée efficacement à la fabrication rapide de prototypes au cours de la phase de conception et de développement du moteur. La contr?labilité de son processus de moulage permet des modifications instantanées à faible co?t pendant la phase de développement de la conception afin de vérifier la conception ou de fournir des modèles d'assemblage. Il contribue à améliorer la qualité du développement des produits, la diversité des matières premières utilisées pour le prototypage rapide offre différentes combinaisons de processus pour la phase de développement des produits, en raison de la localisation des matières premières SLS et du processus de moulage qui peuvent être combinés organiquement avec le processus traditionnel, ce qui contribue à réduire les co?ts de développement.

　　Beijing Longyuan utilise la technologie d'impression 3D pour produire des blocs moteurs, des culasses, des bo?tes de vitesses, etc. pour les constructeurs automobiles, non seulement avec une vitesse de fabrication rapide mais aussi avec une grande précision, rendant ainsi la fabrication de pièces automobiles complexes numérique, précise, flexible et écologique. Aujourd'hui, les moteurs de nombreux trains à grande vitesse, trains en marche et métros nationaux peuvent être vus dans l'espace public.Produits de Lonrwon.

　　Biomédecine : la technologie de l'impression 3D est également appliquée au domaine biomédical, notamment aux os, aux dents, aux foies artificiels, aux vaisseaux sanguins artificiels et à la fabrication de médicaments. Beijing Longyuan coopère avec l'h?pital stomatologique de l'université de Pékin, où les données de tomodensitométrie des patients sont traitées par le logiciel Magics depuis le poste de travail de tomodensitométrie vers le PC, gravées et stockées dans un format standard (format Dicom), puis fournies à Longyuan, qui développe et étudie la machine de prototypage rapide AFS-320 en conséquence. L'équipement adopteDomaine sélectionné Frittage laser de poudresLa matière première est la poudre de polystyrène, qui est transformée en un modèle solide, qui peut être utilisé dans le traitement médical oral de sympt?mes tels que l'hyperplasie de la fibre osseuse zygomaticomaxillaire, et qui a un bon effet thérapeutique. Parallèlement, dans le traitement des fractures comminutives de l'arcade zygomatique, les résultats de l'application clinique montrent un bon effet thérapeutique. à l'heure actuelle, Longyuan a pris une nouvelle orientation dans le domaine médical, à savoir des solutions professionnelles de prototypage et de fabrication rapides dans le domaine dentaire : la conception CAO de prothèses dentaires, y compris la conception 3D de la base dentaire, de la couronne, du pont, de la couronne à capuchon, de la facette et de l'incrustation, peut être réalisée à l'aide d'un logiciel de CAO spécifique. Grace à la conception CAO, le prototypage et la fabrication rapides de prothèses dentaires peuvent être automatisés, avec des résultats élevés, moins de consommables et des co?ts réduits.

　　Le développement de la technologie d'impression 3D présente une série d'avantages stratégiques, tels que de vastes perspectives de marché, une faible consommation de ressources, un facteur d'entra?nement important, de nombreuses possibilités d'emploi, de bons avantages globaux, etc. Ces grappes peuvent cultiver un certain nombre de grappes industrielles stratégiques émergentes sur cette base et contribuer à promouvoir la modernisation d'un certain nombre de grappes industrielles clés. Nous pensons que Beijing Longyuan, en tant que première entreprise à développer l'industrie de l'impression 3D en Chine, continuera à mener et à avancer dans le développement futur de l'industrie de l'impression 3D en Chine grace à une technologie avancée, une gestion standardisée, un service parfait et une innovation continue.