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科思创使增材制造实现批量生产

3D打印的全新维度

3D打印已经具有彻底改变工业制造世界的潜力,但前提是必须拥有正确的原材料。作为高科技聚合物的领先供应商,科思创推动该技术从快速原型制造等利基应用实现向更广泛量产应用的飞跃。我们的创新印刷材料为各行业的制造商和设计师提供了无与伦比的自由度,例如最终产品的功能性、复杂性和设计。

工业领域已经认识到3D打印的优势,且将该技术视为有效批量生产复杂或个性化零件的重要机会。
Roland Wagner,科思创树脂增材制造技术经理 

科思创为3D打印提供更多可能性

应对当前的消费趋势

毫无疑问,3D打印(也称为增材制造)非常适合满足当前消费者的购买趋势和需求。这种引人入胜的技术能够实现在计算机上设计三维组件,然后使用3D打印机借助各种可用的打印技术逐层对其进行生产。这使得增材制造成为高度复杂的个性化零件快速开发和生产的理想解决方案。

许多行业早已认识到3D打印流程的优势,并寻求将该技术整合到其价值链中。已经十分完善的一项应用便是快速原型制作,即经济高效的计算机模型和原型制作。但这绝不是发展的终点。现在,世界各地的公司都在寻求在大规模批量生产中使用3D打印,这将改变我们如今所知的工业制造世界。

发展道路上的挑战

然而,直到最近,由于诸如效率低下和缺乏合适的印刷材料等因素,进入量产这一变革性飞跃一直未能实现。而后者,即缺乏合适的印刷材料,特别被视为此项技术目前的“瓶颈”:虽然大约有3,000种材料可用于成熟的批量生产技术,但只有约30种材料适用于3D打印。并且,在这30种材质中,只有聚酰胺一种材质已经在一定程度上用于批量生产。由于缺乏多样性,生产商无法任意“微调”最终产品的物理和外观特性,以使其与所期望的结果完全匹配。

一种可释放3D打印潜力的材料工具箱

科思创的核心高性能材料——聚氨酯和聚碳酸酯——均可用于3D打印。这使得科思创能够在全球各行业普及该技术方面成为一位先行者。我们开发拥有多种所需特性,如硬度、耐热性、透明度和柔韧性的新颖印刷材料。

当采用常见的3D打印方法时,这些与传统材料相比具有决定性的优势:例如降低模具成本,缩短开发时间,并为制造商提供相当大的设计自由度。通过这种方式,我们的聚氨酯化学部门为客户和合作伙伴提供了一款灵活的3D打印材料“工具箱”。特别是聚氨酯的用途非常广泛,可接受调整,以实现所需的特性。我们目前的发展重点在于进一步优化设计,提高功能性,而且最重要的是,扩展至大规模工业生产。为此,科思创在匹兹堡、上海和公司在勒沃库森的总部开设了专门的3D打印实验室。我们与合作伙伴一起利用这些实验室开发材料解决方案,并在真实条件下进行测试。

了解部分最重要的增材制造技术的概述,以及我们在其中的贡献——点击这里!

科思创如何推动各种3D打印技术的发展

多种熔融长丝制造方案

在熔融长丝制造(FFF)中,塑料长丝通过加热而液化,以线和点的形式沉积在表面上,并在冷却后硬化。通过多次重复该过程,可以逐层创建三维立体对象。 

科思创提供多种适用于FFF工艺的材料,从柔性和刚性热塑性聚氨酯(TPU)到高强度聚碳酸酯(PC)。我们的TPU非常适合增材制造。其特有的熔融和硬化特性可实现涂层之间的永久粘合,同时保持优异的TPU耐磨性和弹性。聚碳酸酯是FFF工艺的理想材料选择,具有高冲击强度、出色的热稳定性和固有的阻燃性。科思创的举措包括与中国长丝制造商聚复展开合作,后者在科思创PC的基础上为市面上的FFF工艺推出了创新的聚碳酸酯基材料。

第一种用于选择性激光烧结的完全柔性材料

粉体熔化成型技术(PBF)是一种增材制造技术,使用细粉作为印刷介质每次一层,逐渐制成三维部件。粉末以激光或电子束作为热源获得烧结或熔化,以将材料粉末熔合在一起。

科思创提供TPU粉末,这是第一种可用于选择性激光烧结(SLS)的柔性材料。这是粉体熔化成型工艺中常用的印刷技术之一。SLS使用激光束烧结塑料粉末。

我们的TPU显著优于SLS中常用的材料,后者往往并不坚韧且不具有弹性。举例来说,TPU粉末已经用于鞋履个性化高性能鞋底的工业生产中。

用于工业增材制造的下一代树脂

科思创一直在开发立体光刻(SLA)和数字光处理(DLP)系统。得益于科思创的多种异氰酸酯和多元醇,这些PU基树脂在韧性、柔韧性、耐化学性和耐候性方面为打造定制性能提供了独特的机会。

鞋类行业如今展示了,3D打印在未来可以为其他行业带来哪些优势,以及科思创在其中可以做出哪些贡献。
Levent Akbas,科思创增材制造业务部开发经理

科思创与合作伙伴推动鞋履创新的极限

为消费者推动3D打印技术发展

许多行业都可以从目前3D打印技术的进步中受益。其中一个对该技术潜力予以深刻印证的领域便是高级鞋履行业。与众多合作伙伴一起,科思创能够在这一领域实现伟大的项目,从高科技运动鞋到矫形鞋。

迈向自动化鞋履生产的重要一步

全新鞋履粘合技术是实现全自动鞋履生产的重要一步。如今,许多制鞋工艺,例如将外底粘合到鞋梁,仍然由手工完成。制鞋商和品牌所有者对切换到自动化流程非常感兴趣,因为由此可确保始终如一的高度鞋品质量。作为鞋类和纺织行业高品质聚合物的主要供应商,我们帮助合作伙伴实施创新概念,使鞋底能够自动高效地粘合至鞋梁上。该概念的基本组成部分便是作为新型粘合剂原料的粘合剂长丝。

此全新概念使未来的鞋店成为销售和生产的一部分。身为科思创合作伙伴的鞋履制造商ATOM的研究和创新部门“ATOM实验室”在米兰的Simac Tanning Tech展会上展示了这一概念。3D扫描仪扫描客户的脚部,之后以此扫描为基础配置合适的鞋履。只需轻轻点击,就可以在客户面前制作个性化的鞋子。

科思创的特色功能在于鞋底和鞋面的粘合过程,即使用熔融长丝制造(FFF)工艺将一股可熔粘合剂(粘合剂长丝)短时间熔化。之后,机器人手臂上的3D打印机根据配置的打印图像涂覆此熔化物。当两个部分胶合并压合在一起后,粘合剂冷却。粘合剂结晶并形成牢固和永久的粘合效果。粘合剂具有聚氨酯分散体特有的长可用时间和较高的初始粘性。

更多信息

#跨越极限
所有亮点报道一览。
#新一代复合材料
我们的复合材料将轻盈自重和卓越性能融为一体。
#灵感源于可持续性
得益于科思创,终端消费者能够让世界变得更加美好。
#新奇视角
80年技术经验造就科思创的新奇视角和多元创新。
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