3D打印或增材制造在很短的时间内取得了长足的进步,这在很大程度上得益于UV和EB固化的能力。在这篇文章中,秘书长欧洲辐射治疗技术协会2022世界杯八强水位分析,回顾了动态3D打印市场的现状。

UV和EB技术已经存在多年,2022世界杯八强水位分析能够快速有效地固化,例如,木地板/面板和建筑涂料,以及最近的快速固化印刷油墨,特别是标签和包装油墨,以提供更高的压印速度。如今使用UV/EB技术,3D物体可以从数字文件中用塑料制作出来。这是医疗设备、玩具、定制珠宝、电子和汽车零部件等更广泛行业的新焦点。所有这些新的应用都涉及到辐射治疗。

根据美国最新发布的一份报告MarketsandMarkets,全球3D打印/增材制造市场——包括3D打印机、打印材料和解决方案提供商——正在快速增长。预计到2020年,其价值将达到84.3亿美元,2014年至2020年期间的综合年增长率为14.37%。

传统工业涂料,特别是木材涂料(UV固化涂料最大的整体终端使用市场),仍然是UV固化增长最快的领域,其次是电子产品。UV树脂本身为最终产品提供了性能,涂层技术为辐射固化进入新的3D打印领域奠定了基础,这创造了新的机会,超越了简单的速度提高、效率和显著的成本降低因素,这些因素最初吸引了那些采用各种形式的技术的人。

过程的选择

3D打印/增材制造的实际工艺取决于添加不同材料来构建3D结构的方法,无论是液体还是固体。液体体系通常使用UV能量进行聚合,通过喷射沉积液体配方,然后进行UV固化,重复模式直到物体完成。LED UV固化是目前的另一项研究热点,它可以提供更高的固化速度,但功率输出仍然有限。激光固化是另一种选择。

立体光刻技术(SLA)是最古老的3D技术基地,它在液体聚合物的大桶中垂直地一层一层地制造产品——用激光束固化。DLP,数字光投影,使用类似于用于商业演示的投影仪,将物体所需横截面的图像投影到一个光反应塑料(光聚合物)缸中。光选择性地只硬化指定的区域。最新的选择是材料喷射或3D喷墨打印,将超薄聚合物层从多个喷嘴打印到一个平台上,每一层都是单独的UV固化。这创造了一个完整的交联塑料结构,它由一种凝胶状材料支撑,允许创建复杂的结构几何形状和悬垂,并提供了一个非常坚硬和强大的结果,可以在同一产品结构中结合不同的材料和不同的颜色。例如,一辆小型的、刚性的塑料模型汽车可能会配备软橡胶轮胎。这些物理属性特别适合于3D喷墨打印,具有适当的材料混合,在广泛的行业和应用中快速成型。

医疗市场

3D打印已经在重塑医疗设备行业,尤其是在助听器、矫形(假肢)和牙科领域。它还推动了新产品的开发,因为它能够促进快速原型设计和创建医疗模型。人体组织工程只是取得积极进展的一个领域,其他创新的实验也在迅速进行。然而,自然地,所使用的材料必须得到批准,并宣布对有限的皮肤暴露和植入式应用都是安全的。目前只有少数几种得到批准,如用于有限皮肤暴露的尼龙11和聚乳酸(聚乳酸)以及用于植入的钛和不锈钢。这方面的进一步进展取决于对镁、陶瓷和超级合金等材料的成功测试结果。

航空航天和汽车市场

航空航天工业也受益于uv固化增材制造。由于它需要非常少量的组件,该技术可以非常具有成本效益,并提供快速的产品交付,而没有与精密模具和其他物理制造相关的高成本和时间延迟。3D打印在汽车行业也越来越受欢迎。一个很好的例子是欧宝创造了3d打印定制装配工具和夹具,以帮助其OEM汽车零部件和配件的准确放置。即使是现在的f1赛车也采用3d打印的车身保护装饰。

消费品

消费者市场热衷于采用一种技术,提供专业的、高质量的3d打印产品,甚至可以定制。今天,我们看到模型汽车,体育用品,人造珠宝,行李,促销赠品和许多其他3d打印物品在零售货架上。消费市场也有自己的生产流程:以热塑性挤压技术为主要基础的家用3D打印机是现在科技品市场上的高端产品,但缺乏专业3D打印机的分辨率精度和速度。

趋势和创新

实现更高质量的愿望和机器打印更广泛材料的能力仍然是创新的关键驱动力。有很多活动在软件(扫描能力)的发展,在树脂和3D喷墨打印设备。注重制造技术与关键新材料的匹配;在多材料的机器上使用尽可能少的资源,没有浪费;定制产品和短期产品的按需制造;轻量化产品和开发自由的设计在材料组成和几何;甚至3D打印在工业常规加工链中的应用。UV固化是技术创新的关键推动者,因为它提供了更容易的工具路径创建和更小的文件,比其他选择更广泛的材料和化学成分,以及更高的细节。随着消费电子产品成本的降低,基于uv的系统的多功能性将继续扩大3D打印的市场。

可持续性

今天,也有一些重要的倡议,以创建一个可持续的3D打印平台,收集塑料回收和再利用在3D打印,并将回收塑料变成一个主要来源的3D打印长丝。这项技术的不断成功意味着,现在确实需要为增材制造建立国际和欧洲标准。这里是欧盟项目SASAM“增材制造标准化支持行动”(Support Action for Standardization in Additive Manufacturing)为标准化活动建立了一个开创性的路线图。国际3 d打印技术协会RadTech欧洲的成员是这个快速增长的辐射治疗技术和利益市场的关键合作伙伴,提供最新的化学物质、消耗品和设备,满足必要的监管和安全标准。

一个动态的未来?

3D打印/增材制造技术是否会在大众市场上成为传统制造技术的全面竞争对手仍是个问题。不过,该行业的技术供应链仍在继续发展创造产品的能力,比如笔记本电脑、平板电脑和其他数字设备,这些产品涉及复杂的多材料组件,制造成本低、速度快。紫外线固化是关键的促成因素。与许多主要行业一样,辐射治疗肯定有一个充满活力的未来。