據日媒報道,日本經濟產業省啟動開發世界最高水準的3D打印機的國家項目。日本政府在2014年的預算案中劃撥了40億日元,用以實施“以三維成型技術為核心的制造革命計劃”。目前,該計劃已經分成預算上限為32億日元的“新一代工業3D打印機技術開發”和預算上限為5.5億日元的“超精密三維成型系統技術開發”兩個主題,另外還包括預算上限為2.5億日元的“新一代三維測量的評價基礎技術開發”,并公開招募開發委托單位。 前一個主題以可以成型金屬材料的3D打印機(以下稱:金屬3D打印機)為對象,后一個以成型鑄造模型的3D打印機(以下稱:砂模用3D打印機)為對象。在此類3D打印機的領域,德國等歐美地區目前在裝置的開發和應用兩個方面都領先。日本經濟產業省此舉是為了提高日本的競爭力。 金屬3D打印機和砂模用3D打印機的開發項目除了連同控制程序在內的成型裝置本身外,還包括新型粉末材料和實現后處理自動化的周邊裝置的開發。 電子束與激光束 金屬3D打印機開發項目所考慮的金屬粉末的燒結與熔融有兩種方式,分別為電子束方式和激光束方式。這兩種方式都把成型速度達到目前的10倍、產品精度達到目前的5倍作為最終目標,力爭在項目結束后的2020年投入實用。 具體來說,兩種方式成型速度的最終目標均為500cc/h以上;成型物精度方面,電子束方式的最終目標為±50μm,激光束方式為±20μm。除此之外,最大成型尺寸達到1000×1000×600mm以上、裝置售價控制在5000萬日元以下也是兩種方式共同的最終目標。 要達成目標,除了提高電子束和激光束的性能之外,還必須為兩種方式開發適合各自的新型粉末材料。因此,該項目將同時開展金屬粉末的微細化、縮小粒徑分布,開發耐熱性和耐腐蝕性優良的新合金和防銹等粉體修飾技術,提高品質并降低成本。 低成本快遞制作砂模 砂模用3D打印機1小時的成型速度要達到10萬cc(100L)以上,最終目標是使成型的鑄模的制造成本降低到1000日元/kg以下。以中小企業等為對象推動其實現廣泛普及,力爭使裝置的售價降低到2000萬日元以下。項目期限為4年。 砂模用3D打印機開發項目在2013年度曾經開展過。項目的名稱也是“超精密三維成型系統技術開發”,成型速度的最終目標(10萬cc/h以上)也與本次一致。但2013年度的砂模打印機開發項目的預算規模的上限僅為1.5億日元,此次的預算規模增加到了上次的近4倍。 與金屬3D打印機一樣,對于砂模用3D打印機,粉末材料的開發也是一大重點。按照計劃,打印機將采用噴嘴噴射粘合劑,利用粘合劑硬化人工砂粉末的方法,除此之外,還要開發可以用于鑄造高熔點金屬的人工砂和粘合劑、設法控制對鑄造流程存在影響的崩壞性,并找出能混合沉積不同砂子的方法。 上述開發項目計劃于2年后(2015年度末)實施中期評估。 (兵工廠) |
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