Indústria de impressão 3D da indústria de alumínio da China

A tecnologia de impressão 3D, também conhecida como manufatura aditiva, teve origem nos Estados Unidos. A tecnologia de fotopolimerização foi originalmente desenvolvida por Charles Hoole em 1986 e a 3D Systems foi criada. Desde então, após mais de 20 anos de desenvolvimento, a tecnologia de impressão 3D melhorou dia a dia e as vendas de produtos e serviços relacionados continuaram a aumentar. De acordo com estatísticas da Wohlers Associates, de 1992 a 2017, a taxa composta de crescimento anual da receita comercial de produtos de impressão 3D e serviços relacionados foi de 25,4%. No mundo, o país que mais produz e compra impressoras 3D são os Estados Unidos, e a participação do meu país é muito pequena. Em 2020, a quota de mercado mundial de impressão 3D atingirá aproximadamente 12 mil milhões de dólares, com os Estados Unidos representando aproximadamente 50%, a Europa representando aproximadamente 25%, o meu país e o Japão representando cada um aproximadamente 10%, e outros países e regiões representando aproximadamente 5%.

A indústria de impressão 3D é versátil, podendo fabricar praticamente qualquer produto, e os materiais utilizados podem ser metálicos ou não metálicos. Entre os materiais metálicos utilizados, a liga de alumínio é a mais utilizada. A tecnologia de impressão 3D pode ser usada para todas as peças, artigos, equipamentos, etc. que podem ser fabricados com tecnologia tradicional. A partir de 2019, a indústria de impressão 3D do meu país acelerou a sua velocidade de desenvolvimento e já atingiu o nível de liderança global em alguns produtos. No entanto, ainda existem algumas lacunas em comparação com os países avançados em geral, e poderá tornar-se um líder global por volta de 2025.

Impresso em 3D o primeiro supercarro esportivo do mundo

Cilindros de motor de carro impressos em 3D estão disponíveis

Em 2014, foi lançado no mercado o primeiro carro impresso em 3D do mundo. Mais de 40 peças na carroceria do carro são impressas em liga de alumínio. Em 2015, a American Divergent Microfactories (DM) lançou o primeiro supercarro superesportivo impresso em 3D do mundo, "Blade".

A fim de promover a aplicação da tecnologia de impressão 3D na indústria automotiva, Ford e ExOne formaram uma equipe de pesquisa composta por engenheiros, cientistas de materiais e especialistas em manufatura em 2019. A liga de alumínio 6061 foi usada como material e tecnologia de impressão 3D para imprimir o protótipo do bloco do motor do automóvel (bloco do motor). O desempenho desta amostra é melhor do que o esperado, mais de 30% das matérias-primas são economizadas e o período de fabricação é bastante reduzido.

A liga 6061 é um tipo de liga de alumínio forjado com uma longa história e boas propriedades abrangentes. Sua composição calibrada (% em massa): Si0,40-0,8, Fe0,7, Cu0,15-0,40, Mn0,15, Mg0,8-1,2, Cr0,04-0,35, Zn0,25, Ti0,15, outras impurezas são 0,05 individualmente, totalizando 0,15, e o restante é Al. A liga 6061 é um tipo de liga Al-Mg-Si, sua fase de fortalecimento é Mg2Si e seu teor de Mg2Si é ≥1,4%. Para melhorar o desempenho forte, 0,25% de Cu é adicionado e 0,2 é adicionado para compensar o efeito adverso do Cu na resistência à corrosão. % Cr. A liga pode obter maior resistência após o tratamento térmico, mas devido à sua alta sensibilidade de têmpera, ela precisa ser tratada com resolução e temperada em água para obter maior resistência após a extrusão. A temperatura de têmpera da liga 6061 é de 515°C-525°C. É melhor envelhecer artificialmente o mais rápido possível após a têmpera (160 ℃-170 ℃, 8h-12h, T6) para obter maior resistência, mas após a têmpera, se for deixado em temperatura ambiente por mais de 30 minutos, então o envelhecimento As palavras são muito prejudiciais para a resistência. Ligas com Mg2Si superior a 1% são deixadas em temperatura ambiente por 24 horas e sua resistência é cerca de 10% menor que a das ligas que envelhecem imediatamente após a têmpera. Este fenômeno é denominado “efeito estacionamento” ou “atraso de envelhecimento”. Porém, para ligas com Mg2Si inferior a 0,9%, o tempo de estacionamento ao longo do tempo é benéfico para a resistência. Este efeito está relacionado com a capacidade de nucleação do grupo de átomos vagos-soluto formado durante o estacionamento à temperatura ambiente e a temperatura crítica de nucleação TC. O Tc da liga Al-Mg2Si de alta concentração é superior a 170°C, e o grupo vacância-soluto formado à temperatura ambiente é pequeno, o que não atinge o tamanho crítico, e também causa a redução da supersaturação da base. Portanto, existem apenas alguns aglomerados de tamanho durante o envelhecimento artificial. É transformado em uma fase precipitada e, como a concentração da matriz diminui após a formação do grupo, um novo núcleo cristalino não pode ser formado de forma independente, portanto, apenas uma fase precipitada grosseira e de baixa resistência pode ser obtida. Pelo contrário, quando a liga de baixa concentração é envelhecida artificialmente após ser estacionada, obtém-se uma fase de precipitação altamente dispersa, o que é benéfico para a resistência. Isto pode estar relacionado às diferentes condições de nucleação de ligas de baixa concentração. Adicionar Cu menos de 0,4% pode reduzir os efeitos adversos do efeito de estacionamento porque o Cu pode reduzir a velocidade natural de envelhecimento da liga AI-Mg-Si.

Fe é uma impureza prejudicial da liga AI-Mg-Si, que não é boa para a resistência. Uma pequena quantidade de impureza de Zn quase não tem efeito na resistência. O elemento de terras raras RE pode melhorar significativamente o desempenho do processo de fundição, processamento e tratamento térmico da liga Al-Mg-Si para fios condutores. Adicionar 0,1% RE à liga Al-0,6Mg-0,6Si não apenas melhora a qualidade do lingote, mas também melhora o processo de trefilação e aumenta o rendimento. Pode ser temperado diretamente após a laminação a quente, eliminando a necessidade de tratamento de solução, economizando energia e mão de obra. Após o envelhecimento (165 ℃/4h), a resistência pode ser aumentada em cerca de 15 MPa e a resistência pode ser reduzida em mais de 2%.

Propriedades mecânicas típicas da liga 6061: resistência à tração 316MPa, resistência ao escoamento 281MPa, alongamento 12%.

Produtos de impressão 3D típicos do meu país Classificados entre os mais avançados do mundo

Nos últimos anos, meu país obteve conquistas extraordinárias na impressão 3D de produtos de liga de alumínio, e alguns produtos de impressão 3D foram classificados entre os mais avançados do mundo.

A liga de alumínio tem excelentes propriedades em baixas temperaturas e várias propriedades mecânicas aumentam simultaneamente com a diminuição da temperatura. É um excelente material para fabricação de equipamentos de baixa temperatura. Se o Japão e os Estados Unidos lançarem espaçonaves com hidrogênio líquido (-252,8 ° C) e oxigênio líquido (-183 ° C), o tanque de combustível será soldado com placa de liga 2219, então o autor acredita que o tanque de combustível líquido e o corpo do tanque do meu país O anel de conexão também pode ser feito de liga 2219.

Em 4 de agosto de 2006, um anel gigante de liga de alumínio com diâmetro de 5 m foi laminado pela Southwest Aluminium (Group) Co., Ltd.

Protótipo de anel de conexão de veículo de lançamento pesado de liga de alumínio de alta resistência classe 10m 2219 peças impressas em 3D de liga de alumínio foram lançadas em janeiro deste ano

A amostra de anel de conexão de veículo de lançamento pesado de liga de alumínio de alta resistência classe 10m é a primeira amostra de anel de conexão de veículo de lançamento pesado de liga de alumínio de alta resistência classe 10m do mundo feita pelo Centro Nacional de Inovação de Fabricação de Aditivos e pela equipe do Acadêmico Lu Bingheng da Universidade Xi'an Jiaotong usando tecnologia de impressão 3D. . O protótipo usa a tecnologia de fabricação integrada de materiais de aumento e diminuição de fusíveis de arco e alcançou grandes avanços tecnológicos na estabilidade geral do processo de fabricação, controle de precisão, deformação e controle de tensão.

O anel super grande de liga de alumínio de 10 m é a estrutura principal que conecta a seção do tubo, a parte inferior dianteira e traseira do tanque do veículo de lançamento pesado e o espaço entre a caixa do foguete. O anel supergrande de liga de alumínio de 10m tem uma massa de cerca de 1t e adota equipamento de processo colaborativo multifilamento. O processo de impressão é bastante simplificado, o custo é bastante reduzido e o ciclo de fabricação é bastante reduzido, que levava apenas 30 dias. Atualmente, a conclusão bem-sucedida do anel super grande com a tecnologia de impressão integrada de adição e subtração de materiais usada desta vez é a primeira no mundo. Esta conquista ajudará a impressão 3D a continuar a desenvolver a indústria aeroespacial do meu país e, ao mesmo tempo, fornecerá suporte técnico para a rápida preparação de peças importantes na indústria aeroespacial do meu país.

O fio de impressão 3D pode usar liga de alumínio 2219. A liga de alumínio 2219 é um tipo de liga de alumínio de alta resistência da série Al-Cu, que tem sido amplamente utilizada nas indústrias aeroespacial, de defesa nacional e militar. Sua composição calibrada (% em massa): Si0,2, Fe0,3, Cu5,8-6,8, Mn0 0,2-0,4, Mg0,02, Zn0,1, Ti0,02-0,1, V0,05-0,15, Zr0,1-0,25, outras impurezas são 0,05, um total de 0,15, o resto é AI, agora desenvolveu para 4 ligas, Os outros três são 2319, 2419, 2519.

A liga de alumínio 2219 foi formada em 1985. As propriedades mecânicas típicas são mostradas na Tabela 1, e a relação entre propriedades mecânicas e temperatura é mostrada na Tabela 2.

Tabela 1 Propriedades de tração típicas da liga de alumínio 2219

Tabela 2 A relação entre as propriedades mecânicas da liga de alumínio 2219 e a temperatura

Nota: O ensaio deve ser realizado após a amostra ser mantida na temperatura de ensaio por 10.000 horas sem carga. Durante o teste, antes de atingir o limite de escoamento, aplique uma taxa de tensão de 35MPa/min à amostra e, em seguida, execute o teste a uma taxa de deformação de 15%/min até que ela rompa.

A liga de revestimento da folha de liga de alumínio 2219 é 7072, e sua composição (% em massa): Cu0,1, Mn0,1, (Si+Fe)0,7, Zn0,8-1,3, Mg0,1, outras impurezas são 0,05 individualmente, 0,15 no total, e o restante é Al. A faixa de temperatura de aplicação da liga de alumínio 2219 é de -269 ℃ -300 ℃, que é uma das ligas com a mais ampla faixa de temperatura aplicável. A tenacidade à fratura também é alta, e o material tem alta resistência à corrosão sob tensão no estado T8, e a densidade a 20°C é de 2,84g/cm3.

A equipe do acadêmico Wang Huaming assumiu a liderança no avanço do processo de impressão 3D a laser de grandes componentes principais de rolamentos, como liga de titânio e liga de alumínio para aeronaves, equipamentos completos, controle interno de qualidade e desempenho mecânico e principais aplicações de engenharia. Esta é a tecnologia chave da Universidade Beihang para metais grandes. O laboratório de engenharia de fabricação aditiva de componentes alcançou resultados frutíferos após mais de 20 anos de pesquisa incessante. Desde 2005, a impressão 3D de liga de titânio, estrutura de suporte principal da fuselagem de aeronaves em liga de alumínio, nervuras de raiz de asa, trem de pouso e outros grandes componentes principais de suporte de carga têm sido importantes na indústria aeroespacial e aeroespacial, como caças de nova geração produzidos internamente, grandes aeronaves de transporte e foguetes transportadores. Tem sido amplamente utilizado no desenvolvimento e produção de equipamentos. Em 16 de janeiro de 2016, o projeto "Tecnologia de formação a laser para componentes integrais complexos e em larga escala de liga de titânio para aeronaves", apresentado pelo acadêmico Wang Huaming, ganhou o primeiro prêmio em Invenção Tecnológica Nacional.

Atualmente, o processo de fabricação da tecnologia Brisk Integral de duplo desempenho adota principalmente o método de soldagem, e as lâminas e discos com diferentes desempenhos são soldados em um todo por meio de técnicas como soldagem por fricção linear. Porém, a maior desvantagem do método de soldagem é que a área de conexão tende a se tornar o elo mais fraco de todo o componente, tornando-se um perigo fatal para o motor. Com o desenvolvimento e maturidade da tecnologia de impressão 3D, as pessoas propõem imprimir lâminas diretamente no corpo do disco, através do processo de revestimento a laser com alimentação de pó coaxial, saliências pré-processadas na borda do corpo do disco de liga de titânio e empilhá-las camada por camada em lâminas de liga de titânio.

A primeira ponte paisagística impressa em 3D na China terá um grande público em 11 de janeiro de 2021, em Tapu Central Groenlândia, distrito de Putuo, Xangai

A ponte paisagística é a primeira tentativa pioneira de usar a tecnologia de impressão 3D para transformar o projeto em um objeto real no campo da engenharia de construção no meu país e colocá-lo em uso real. A impressão 3D rompe as restrições do projeto de pontes e incorpora métodos de construção paramétricos. Ela pode não apenas fabricar formas complexas, mas também usar tecnologia de moldagem para avaliar os cálculos e interagir com os designers, tornando o design mais livre, flexível e flexível. Mudanças em vários espaços.

O material de impressão utilizado para a ponte é o polímero PSA, mas algumas fibras de vidro são adicionadas para aumentar a resistência. Claro, o pó de liga de alumínio também pode ser usado para impressão. PSA tem alta resistência às intempéries, módulo de elasticidade, resistência ao escoamento e resistência ao impacto e pode suportar luz solar e chuva de longo prazo, ao mesmo tempo que atende aos requisitos de materiais de impressão 3D e materiais de construção. A ponte tem 15m de comprimento e é sobreposta camada por camada. A impressão de uma camada leva 8 horas, podendo ser finalizada com espessura de 4mm e comprimento de 15m. A capacidade de carga da ponte é de 250kg/m2, e pelo menos 4 adultos por metro quadrado podem atravessar a ponte ao mesmo tempo.

Além disso, Xangai também adicionou duas pontes impressas em 3D em março deste ano, uma de concreto no Parque de Ciência e Tecnologia de Wisdom Bay, no número 6 da Yunchuan Road. A ponte tem 26,3 m de comprimento e 3,6 m de largura, o que a torna a ponte mais longa do mundo. A ponte tira lições da estrutura da antiga Ponte Zhaozhou no meu país e a sua forma é elegante. O projeto geral da ponte utiliza 2 sistemas de impressão 3D de braços robóticos. A fabricação leva apenas 450 horas e o custo é 34% menor que o das pontes comuns, o que economiza muito. Economiza tempo, mão de obra e custos de materiais.

A outra ponte impressa em 3D é a primeira ponte retrátil do meu país, chamada "Wan Nianlun". Em julho deste ano, foi instalado no "Starry Sky Elevated Park" na Baía de Ciência e Inovação da Baía da Sabedoria, Baoshan Jiaoyun. O pôntico é impresso em material composto de poliéster de ácido carbônico reciclável. O comprimento é 9,34m, a largura é 1,5m e a altura é 1,1m. A massa total é de 850kg. Pode transportar 20 adultos e está dividido em 9 segmentos extensíveis. Só precisa ser aberto e fechado. 1min pode ser controlado pelo Bluetooth do celular. Quando o tabuleiro da ponte é aberto, os 9 painéis ficam alinhados. Quando o tabuleiro da ponte é retraído, os 9 painéis são dobrados em forma de lua cheia. Principalmente à noite, as luzes LED nos corrimãos do painel acendem, o que é extremamente deslumbrante.

meu país é o único no mundo que dominou a tecnologia de prototipagem rápida a laser de grandes peças estruturais de rolamento principal de liga de titânio de aeronaves e realizou a aplicação instalada.

No desenvolvimento de novas aeronaves militares, como aeronaves baseadas em porta-aviões e aeronaves de quarta geração, a tecnologia de impressão 3D desempenhou um papel importante na produção experimental de componentes principais de suporte de carga em liga de titânio e liga de alumínio, incluindo trem de pouso. Em 5 de maio de 2020, o primeiro vôo bem-sucedido do foguete transportador Longa Marcha 5B em meu país transportou uma nova geração de naves espaciais tripuladas de teste com uma "impressora 3D" a bordo. Este é o primeiro experimento de impressão 3D espacial do meu país e o primeiro experimento internacional de impressão 3D de materiais compósitos reforçados com fibra contínua no espaço.

Produtos típicos de liga de alumínio impressos em 3D estrangeiros

Uma das grandes vantagens das impressoras 3D é a capacidade de fabricar itens em tempo real. Outra vantagem é que os itens que fabricam podem ser customizados, de forma que o design pode ser facilmente editado para personalização e ajuste.

●O anel de liga de alumínio 6061 foi fabricado pela American Meld Corporation (MELD). Em 2019, a empresa utilizou sua tecnologia original de impressão 3D para imprimir grandes anéis com diâmetro superior a 1400 mm com pó de liga de alumínio 6061, o que é um marco no campo da impressão 3D. O anel é impresso por um processo de estado sólido, o material não atingirá a temperatura de fusão durante o processamento, a tensão residual no produto é muito baixa e o tamanho e a forma são muito refinados.

●Drones russos impressos em 3D. Em junho de 2015, a Russian Technology Corporation usou tecnologia de impressão 3D para criar um protótipo de drone de alumínio. O tempo de impressão é de 31h, a massa é de 3,8kg, a envergadura é de 2.400mm, a velocidade de vôo é de 90-100km/h e a resistência é de 1-1,5h.

●A Boeing é a primeira empresa internacional de fabricação de veículos aeroespaciais a usar tecnologia de impressão 3D para projeto e fabricação de aeronaves. Ela usou tecnologia de impressão 3D para imprimir centenas de peças pequenas diferentes. Em 2012, a General Electric Company (GE) adquiriu a Morris Technologies, especializada no desenvolvimento de tecnologia de sinterização de pó metálico a laser, para fabricar peças para seus motores da série Leap. A Pratt & Whitney investiu milhões de dólares para estabelecer um centro de impressão 3D em conjunto com a Universidade de Connecticut. A NASA está usando impressoras 3D para produzir peças de motores de naves espaciais e planeja lançar o equipamento de impressão para a Estação Espacial Internacional, esperando que os astronautas possam usar os materiais da estação espacial para produzir diretamente o que precisam e mudar o modelo suplementar que é completamente dependente de suprimentos terrestres.

O mercado de tecnologia de impressão 3D não pode ser subestimado

De acordo com a empresa japonesa de pesquisa de dados Fuji Economic Research, o mercado global de impressão 3D com resina e metal como matéria-prima crescerá de 118,6 bilhões de ienes em 2019 para 183,3 bilhões de ienes em 2025, um aumento de até 50%.

Segundo análise de revistas profissionais, o uso da tecnologia de impressão 3D aumentou seis ou sete vezes em 2020. Os Estados Unidos, o Reino Unido e a Alemanha são os países mais utilizados. Só em 2020, as vendas de impressoras 3D ultrapassarão os 2 milhões de unidades, e estima-se que até 2028, as suas vendas ultrapassarão os 15 milhões de unidades. As impressoras estão muito mais baratas, as velocidades aumentaram significativamente e as agências reguladoras têm proporcionado cada vez mais comodidade e apoio para a popularização desta tecnologia... Os diversos obstáculos que inicialmente dificultavam a promoção e aplicação desta tecnologia estão gradualmente desaparecendo. Por exemplo, a Food and Drug Administration dos EUA emitiu diretrizes para a impressão 3D de equipamentos médicos. Na Europa, os serviços de processamento comissionados relacionados com a impressão 3D estão a tornar-se populares.

No entanto, importa salientar que, apesar do enorme potencial da tecnologia de impressão 3D, esta está longe de ser capaz de substituir o artesanato tradicional pelas condições técnicas existentes, e é impossível consegui-lo no período previsível. Em termos de artesanato, é um suplemento muito bom e poderoso. É claro que, se olharmos para a questão numa perspectiva de longo prazo, é difícil dizer, e é muito possível em domínios individuais. Como disse "The Economist": O impacto das grandes invenções era imprevisível naquela época, como a máquina a vapor em 1750, a impressão em 1450 e os transistores em 1950. Ainda não podemos prever como as impressoras 3D mudarão o mundo em muito tempo.

A era da impressão 3D chegou

A construção de projetos relacionados deve seguir de perto

A era da impressão 3D realmente chegou. Muitos departamentos estão totalmente preparados para acompanhar o nível avançado do mundo. Em algumas áreas, a impressão 3D do meu país atingiu o nível de liderança, como a tecnologia de moldagem rápida a laser de liga de titânio da China já está na posição de liderança no mundo. Em todo o mundo, os Estados Unidos ainda produzirão e comprarão o maior número de impressoras 3D em 2020, e meu país é o segundo país, superando o Japão e a Alemanha. De acordo com a previsão das agências relevantes, a indústria global de impressão 3D manterá uma taxa média de crescimento anual superior a 20% antes de 2025. O autor acredita que a taxa composta anual de crescimento da China pode atingir 30% ou mais.

De acordo com estatísticas dos departamentos relevantes, as aplicações industriais da tecnologia de impressão 3D são principalmente eletrônica de consumo, automotiva, médica, aeroespacial, construção, pesquisa científica e outras áreas. Do ponto de vista de links de aplicação específicos, a tecnologia de impressão 3D ainda é usada principalmente para amostras de design, modelos de exibição e fabricação de moldes. A proporção de processamento direto de peças também aumentou rapidamente de menos de 4% em 2003 para cerca de 50% em 2020. Estima-se que representará mais de 80% em 2025.

Actualmente, a indústria de impressão 3D do meu país entrou na fase de execução paralela a partir da fase de acompanhamento antes de 2018. Pode tornar-se líder global nesta indústria em 2025. Para atingir este objectivo, o autor acredita que os seguintes pontos devem ser feitos:

●Reforçar o investimento e a investigação científica. Várias outras unidades nacionais de P&D, como o Laboratório Nacional de Engenharia e o Instituto de Pesquisa de Fabricação Aditiva de Componentes Metálicos da Universidade de Aeronáutica e Astronáutica de Pequim, serão estabelecidas, e a equipe de elite será liderada por acadêmicos ou cientistas para conduzir pesquisa e desenvolvimento, porque a chave para o desenvolvimento da indústria de impressão 3D reside no desenvolvimento de talentos. nutrir.

●O estabelecimento de algumas empresas de impressão 3D de alta precisão sob a orientação da economia de mercado socialista de forma planejada, como o anel de conexão do tanque de combustível da espaçonave, as tampas superiores e inferiores e até mesmo o corpo da caixa podem ser impressos com liga de alumínio 2219, e o trem de pouso da aeronave é zero. As peças podem ser impressas com ligas de titânio e ligas de alumínio. São cerca de 50 peças fabricadas com artesanato tradicional nas portas de entrada de aeronaves civis. Se forem fabricados por tecnologia de impressão 3D, podem ser integrados em uma grande peça; autopeças são uma grande indústria e podem ser construídas. Para a linha de produção, é melhor cooperar com os fabricantes de automóveis para estabelecer algumas empresas independentes de impressão 3D. Você também pode construir oficinas de produção ou linhas de produção em fábricas de processamento de alumínio existentes, fábricas de automóveis, etc., seja um veículo a combustível ou um veículo de nova energia, há muitas peças e componentes disponíveis em 3D. Processo de impressão, muitas partes do motor do veículo de nova energia podem ser impressas em 3D, e a caixa da bateria também pode ser impressa em 3D com liga de alumínio.

A indústria automobilística é uma das áreas de aplicação mais importantes da tecnologia de impressão 3D e representará 25% da participação do mercado mundial em 2020. Do ponto de vista de usos específicos, o foco básico está no projeto de fabricação de protótipos e no processamento de moldes no processo de produção. A maioria dos materiais é liga de alumínio. Com a ajuda da tecnologia de impressão 3D para auxiliar no projeto e nos testes, o ciclo de desenvolvimento do produto pode ser significativamente reduzido e os custos de produção experimental e de testes podem ser reduzidos. Por exemplo, a General Motors (GM) imprimiu mais de 50.000 peças e moldes com tecnologia de impressão 3D até 2020, e a Hyundai da Coreia do Sul e a BMW da Alemanha já aplicaram a tecnologia de impressão 3D. Desenvolvimento de novos carros.

●O mercado de equipamentos médicos e "bioimpressão" está ansioso para

A indústria médica é um grande mercado com demanda de customização individualizada e é difícil realizar padronização e produção em massa. Esta é precisamente a vantagem da tecnologia de impressão 3D. Hoje, a tecnologia de impressão 3D tem sido aplicada com sucesso nas áreas de fabricação de aparelhos auditivos, ortodontia e restauração e fabricação de membros artificiais, e está bastante madura. As pontes dentárias impressas em 3D são mais precisas e precisas e são mais convenientes e rápidas do que os processos de preparação tradicionais. Da mesma forma, o uso da tecnologia de impressão 3D pode perfeitamente realizar a reprodução dos membros restantes, e as próteses fabricadas ficam mais alinhadas com o corpo humano. Em 2020, mais de 48.000 pacientes usaram ossos de liga de titânio impressos em 3D na Europa. Um hospital nos Estados Unidos substituiu até 75% dos ossos danificados de pacientes por crânios impressos em 3D, o que não afeta a vida normal dos pacientes.

A tecnologia de impressão 3D também pode ser usada para compreender a condição do paciente e auxiliar na comunicação médico-paciente. Por exemplo, uma impressora 3D pode imprimir um modelo ósseo tridimensional de um paciente. Os médicos podem utilizar o modelo para discutir o processo de tratamento e comunicar o plano cirúrgico ao paciente; a equipe médica também pode aprender sobre a estrutura interna dos órgãos do paciente por meio das réplicas impressas em 3D, e também pode realizar simulações de cirurgia nessas réplicas.

Modelos impressos em 3D ou próteses inanimadas são apenas o começo. O mais fascinante é imprimir diretamente tecidos e órgãos ativos, ou seja, “bioimpressão”. Especificamente, o esqueleto é impresso e células-tronco são cultivadas no esqueleto para induzir a formação de tecidos; Um outro método é imprimir diretamente tecidos e órgãos para transplante; ainda outro método é imprimir diretamente tecidos e órgãos ativos no corpo humano, até mesmo o processo de implantação pode ser omitido.

●Existem cada vez mais edifícios impressos em 3D no mundo. Os edifícios são importantes, mas uma casa pode ser construída em 10 dias usando a tecnologia de impressão 3D. A tecnologia de impressão 3D foi originalmente usada principalmente para a fabricação de modelos de design, mas agora pode imprimir estruturas complexas, o que expande muito a imaginação do designer. Em janeiro de 2014, vários edifícios impressos em 3D foram inaugurados no Parque Industrial de Suzhou, incluindo uma vila de 1.100 m2 e um edifício residencial de 6 andares. Suas paredes são sobrepostas e pintadas por grandes impressoras 3D, e a “tinta” utilizada para impressão é feita de resíduos de construção; em 17 de julho de 2015, vilas modulares impressas em 3D com novos materiais apareceram em Xi'an. Esta villa de capa dura leva apenas 3 horas para ser impressa, e você pode morar com suas malas, desde que coloque os móveis.

Os edifícios impressos em 3D quase não produzem resíduos de construção e cada unidade residencial impressa pode reduzir as emissões de carbono em 2 a 3 toneladas. Alguns sistemas arquitetônicos de impressão 3D podem completar o trabalho de 10 a 20 trabalhadores em vários setores diferentes e podem trabalhar 24 horas por dia sem descanso, o que pode economizar mais tempo e custos aos desenvolvedores.

O texto acima apresenta apenas alguns aspectos da aplicação da tecnologia de impressão 3D. Na verdade, existem inúmeros itens que podem ser impressos, como robôs vivos, fabricação de diversos alimentos e bebidas, carne artificial, etc. Você pode colocar uma impressora na cozinha para fazer alimentos personalizados. O bife vegetariano impresso em 3D da Redefine Meat, Israel; existem inúmeros componentes que podem ser impressos na área de dispositivos eletrônicos. O primeiro laptop impresso em 3D foi lançado em 2015 e qualquer pessoa pode imprimi-lo na sala de estar. Itens próprios e o preço é de apenas 50% dos produtos tradicionais; roupas e confecções estampadas, roupas confeccionadas com tecnologia 3D, não só têm uma aparência inovadora, mas também um caimento confortável, o design e a estampa de roupas íntimas e salto alto são extremamente imaginativos.

Resumindo, a tecnologia de impressão 3D é um tipo de alta tecnologia com grande potencial de desenvolvimento. o meu país atribui-lhe grande importância. Em agosto de 2015, Li Keqiang, membro do Comitê Permanente do Birô Político do Comitê Central do PCC e primeiro-ministro do Conselho de Estado, presidiu uma palestra especial do Conselho de Estado para discutir a aceleração do desenvolvimento da fabricação avançada e da impressão 3D, etc. Desde então, os governos de todos os níveis e as empresas e instituições têm implementado diligentemente as instruções do Comité Central do Partido e do Conselho de Estado, desenvolvendo vigorosamente a tecnologia de impressão 3D e alcançado resultados frutíferos.

A tecnologia de fabricação de produtos de impressão D ocupa o primeiro lugar no mundo, mas, em geral, ainda existe uma certa lacuna com os Estados Unidos, Alemanha, Japão, Israel e outros países, e precisa ser superada, especialmente em P&D e inovação. Por volta de 2025, meu país se tornará o maior, mais avançado e mais avançado país do mundo na fabricação de impressoras 3D e produtos de impressão 3D em vários campos.