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【中國智能制造網(wǎng) 本站原創(chuàng)】近幾年，五軸3D打印技術在增材制造產(chǎn)業(yè)悄然走紅。增加了“左膀右臂”的3D打印機，在能耗、效率、產(chǎn)品結構復雜度、材料兼容性等多個方面實現(xiàn)優(yōu)化，還架起了增材制造與減材制造之間技術融合的橋梁。
3D打印機增加“左膀右臂” 五軸設備悄然走紅
近日，印度一家3D打印初創(chuàng)企業(yè)推出了一款5D打印機，僅僅憑借名稱就吸引了業(yè)界眾多關注的目光——畢竟，當前人們大多對4D打印的新鮮感還未褪去呢。
不過，這里所謂的5D其實并不是在4D的基礎上又添加了一維，而是在3D的基礎上增設了兩個軸，這種打印機也并非該公司發(fā)明的新技術，此前，5軸3D打印機已經(jīng)在多個國家出現(xiàn)。印度這家企業(yè)的5D打印機只不過是在結構方面有了進一步優(yōu)化，價格也更具競爭力。
那么，五軸3D打印機究竟有何非凡之處，3D打印機為何需要這“左膀右臂”呢？
從五軸3D打印設備的早期設計來看，它是業(yè)者將增材制造與減材制造相結合的產(chǎn)物。自從3D打印興起以來，關于增材與減材制造孰優(yōu)孰劣、誰將取代誰的話題便成了業(yè)界的爭論焦點。顯然，這兩種技術各具優(yōu)勢，不是簡單的存一去一的關系。于是，部分業(yè)內(nèi)人士嘗試制作可將二者結合的設備，由用戶根據(jù)具體需要來決定使用哪種。
2014年，英國一家3D打印設備制造商推出一款名為xisMaker的五軸加工平臺。用戶只需更換其工具頭，便可獲得車削、噴涂、切割、3D掃描、3D打印等多種功能的服務。這臺機器還不是所謂的五軸3D打印機，但卻顯示了一種3D打印與減材制造相結合的趨勢。
2015年2月，德國一家制造企業(yè)將這一趨勢進一步發(fā)展，把3D打印機與五軸數(shù)控機床相結合，在立式銑床主軸旁邊安裝了一個噴嘴，在第四、第五軸轉(zhuǎn)臺上設置了加熱器。至此，將五軸與3D打印設備相結合的設計理念再度加強。
到了2015年7月，一臺五軸3D打印機便在挪威奧斯陸大學誕生了。讓人頗感意外的是，它并不是工業(yè)用機，而是桌面型設備，出自該校一位碩士之手。盡管作者沒有將這臺機器推向商業(yè)化，但其原型機已經(jīng)展現(xiàn)了此后五軸3D打印機的主要特色，即通過多出的兩軸使打印頭可在更多平面上打印，減少3D打印過程中支撐結構的使用，提高設備制造凹陷、懸垂等特殊結構的能力。
很快，工業(yè)級五軸3D打印機的研發(fā)在日本取得突破。2016年5月，日本造出該國首臺5軸混合制造3D打印機，這款機器將五軸加工、機械加工，基于擠出工藝的3D打印技術結合起來，并用計算機進行控制，可謂相當超前。此后不久，日本工業(yè)巨頭三菱也宣布著手研發(fā)五軸3D打印技術。通過新增兩軸的運轉(zhuǎn)，制造支撐結構所用的材料、能源與拆除支撐結構的人工皆可省下，與此同時，3D打印的生產(chǎn)成本則進一步降低，效率與自動化程度得到提高。以節(jié)能、著稱的日本制造業(yè)將目光投向這項技術，自在情理之中。
近，來自波蘭的3D打印設備商VERASHAPE又為我們呈現(xiàn)了五軸3D打印技術的另一種潛能——支持多種材料打印。該公司于2017年11月展出了五軸3D打印機VSHAPER，特長在于其五軸可在一次打印中將硬質(zhì)材料、高強度材料以及彈性材料用于制作同一物體。該設備有望于2019年上市。
增加了“左膀右臂”的3D打印機，在能耗、效率、產(chǎn)品結構復雜度、材料兼容性等多個方面實現(xiàn)了優(yōu)化，獲得桌面級和工業(yè)級兩個市場的同時青睞，并在增材制造與減材制造之間架起了技術融合的橋梁，或?qū)⒊蔀橹圃鞓I(yè)新的弄潮兒。
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