3D打印机增加“左膀右臂” 五轴设备悄然走红
近几年，五轴3d打印技术在增材制造产业悄然走红。增加了“左膀右臂”的3d打印机，在能耗、效率、产品结构复杂度、材料兼容性等多个方面实现优化，还架起了增材制造与减材制造之间技术融合的桥梁。
3d打印机增加“左膀右臂” 五轴设备悄然走红
近日，印度一家3d打印初创企业推出了一款5d打印机，仅仅凭借名称就吸引了业界众多关注的目光——毕竟，当前人们大多对4d打印的新鲜感还未褪去呢。不过，这里所谓的5d其实并不是在4d的基础上又添加了一维，而是在3d的基础上增设了两个轴，这种打印机也并非该公司发明的新技术，此前，5轴3d打印机已经在多个出现。印度这家企业的5d打印机只不过是在结构方面有了进一步优化，价格也更具竞争力。那么，五轴3d打印机究竟有何非凡之处，3d打印机为何需要这“左膀右臂”呢？从五轴3d打印设备的早期设计来看，它是业者将增材制造与减材制造相结合的产物。自从3d打印兴起以来，关于增材与减材制造孰优孰劣、谁将取代谁的话题便成了业界的争论焦点。显然，这两种技术各具优势，不是简单的存一去一的关系。于是，部分业内人士尝试制作可将二者结合的设备，由用户根据具体需要来决定使用哪种。2014年，英国一家3d打印设备制造商推出一款名为xismaker的五轴加工平台。用户只需更换其工具头，便可获得车削、喷涂、切割、3d扫描、3d打印等多种功能的服务。这台机器还不是所谓的五轴3d打印机，但却显示了一种3d打印与减材制造相结合的趋势。2015年2月，德国一家制造企业将这一趋势进一步发展，把3d打印机与五轴数控机床相结合，在立式铣床主轴旁边安装了一个喷嘴，在第四、第五轴转台上设置了加热器。至此，将五轴与3d打印设备相结合的设计理念再度加强。到了2015年7月，一台五轴3d打印机便在挪威奥斯陆大学诞生了。让人颇感意外的是，它并不是工业用机，而是桌面型设备，出自该校一位硕士之手。尽管作者没有将这台机器推向商业化，但其原型机已经展现了此后五轴3d打印机的主要特色，即通过多出的两轴使打印头可在更多平面上打印，减少3d打印过程中支撑结构的使用，提高设备制造凹陷、悬垂等特殊结构的能力。很快，工业级五轴3d打印机的研发在日本取得突破。2016年5月，日本造出该国首台5轴混合制造3d打印机，这款机器将五轴加工、机械加工，基于挤出工艺的3d打印技术结合起来，并用计算机进行控制，可谓相当超前。此后不久，日本工业巨头三菱也宣布着手研发五轴3d打印技术。通过新增两轴的运转，制造支撑结构所用的材料、能源与拆除支撑结构的人工皆可省下，与此同时，3d打印的生产成本则进一步降低，效率与自动化程度得到提高。以节能、著称的日本制造业将目光投向这项技术，自在情理之中。近，来自波兰的3d打印设备商verashape又为我们呈现了五轴3d打印技术的另一种潜能——支持多种材料打印。该公司于2017年11月展出了五轴3d打印机vshaper，特长在于其五轴可在一次打印中将硬质材料、高强度材料以及弹性材料用于制作同一物体。该设备有望于2019年上市。增加了“左膀右臂”的3d打印机，在能耗、效率、产品结构复杂度、材料兼容性等多个方面实现了优化，获得桌面级和工业级两个市场的同时青睐，并在增材制造与减材制造之间架起了技术融合的桥梁，或将成为制造业新的*。
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