2015年11月30日星期一
塑膠發展過程
塑膠應用非常廣泛，是家電、汽車、手機、P磨粉代工C、醫療器械、照明電器中不可或缺的部件。近年來塑膠回收我國經濟實現了持續穩定的增長，家電、汽車、塑膠料手機、PC、醫療器械等行業受益於良好的外部環境也實現了快速發展，下游行業的發展進一步拉動了對塑膠的需求。《2013-2017年中國塑膠件行業產銷需求與投資預測分析報告》數據顯示，2010年中國塑膠件制造行業共有2286家企業，行業實現工業總產值1076。49億元，同比增長24。54%；銷售收入達1061。25億元，同比增長26。38%。
十二五期間，我國汽車、家電、消費電子、醫療器械等下游行業將繼續保持較快發展，這些行業對塑膠件的需求將持續擴大，同時需求將也呈現高端化、精密化趨勢。預計十二五期間，中國塑膠件制造行業銷售規模將達到1700億元。據中投調查，近年來，中國塑膠件制造行業技術創新能力得到進一步增強，企業技術研發中心數量不斷增多；產業結構、企業結構和產品結構不斷調整，產業集約度逐步升級；產業的整體優勢得到進一步提升和加強，與國際上發達國家的差距正在逐漸縮小，某些方面已達到世界先進水平，進入從大國向先進強國邁進的可持續發展的關鍵時期。、浙江、上海、廣東等地塑膠件制造行業蓬勃發展，無論是企業數量，還是產銷規模均處於全國領先地位，行業的區域集中度相對較高。
與此同時，國內企業在近年來也取得了較快發展，行業領先企業實力進一步增強。但同時，國外先進企業也看好國內市場，逐漸加大投資力造粒度，跨國的進入使得行業內競爭更為激烈。
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塑料熱成型加工中的塑料材料熱性能
熱成型加工過程中需考慮的塑料材造粒料的熱性能方面較多，包括材料的熱變形溫度、軟化溫度範圍、熱態力學強度、比熱容、熱導率、熱膨脹系數、熔融熱、熱擴散系數和熱穩定性等。
熱變形溫度是熱成型加工中需考慮的重要的溫度條件，理論上成型過程中材料內部溫度上限不能高於材料本身的無負荷熱變形溫度，否則塑膠回收成型過程中制件自身重力就會破壞制件。
對於大型制件一般采用1。82MPa下材料的熱變形溫度作為加工時的溫度，而對於小型制件則一般按0。46MPa負荷下的材料的熱變形溫度塑膠料作為熱成型上限溫度。實際成型中由於塑料片材的表面溫度高於內部溫度，因此工藝控制溫度往往比材料的熱變形溫度高得磨粉代工多。
熱成型過程中材料的溫度下降很快，需要材料在較寬的溫度範圍都能保持適當的柔韌性、可塑性和彈性，才能保證最終制品邊角部分的完整性。材料還需要具有較高的熱態力學強度，否則熱態下一經牽伸就會厚薄嚴重不均，這就要求用於熱成型的熱塑性塑料分子量不宜過低。另外，可通過在分子鏈中引入強極性基團或交聯結構限制分子鏈的相互滑移，提高材料的熱成型加工性能。
材料的比熱容反映單位質量材料升高單位溫度所需要的熱量，根據片材的比熱容和密度大小可以計算成型時加熱器需要提供的有效熱量。塑料的熱導率都比較低，厚壁制品熱成型過程的預熱階段可能會出現表面已熔化、起泡甚至分解，而內部尚未軟化的現像，因此在選材上應考慮采用熱導率較高的塑料品種，工藝上也應考慮采用雙面加熱或遠紅外加熱等加熱方式。
實際生產中，加熱階段塑料的熱膨脹可以不予考慮，但冷卻階段的尺寸收縮卻不能忽略。在制品含有金屬嵌件或需要將塑料制品嵌入金屬容器中時，都應考慮到塑料的收縮率大於金屬。采用陽模成型時，塑料由於收縮緊貼在模具表面，陽模難以拔出，在成型熱膨脹系數較大的材料如聚烯烴和(pvc)等時尤其要注意這一點。
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購買塑料袋需注意
據悉，北京市工商局將依據《產品質量法》的相關塑膠料規定對不合格商品的銷售者進行處罰，同時督促全市銷售者做好相同生產者相同型號不合格商品的退市工作，對於拒不履塑膠回收行退市的銷售者，將依法予以查處。公示的不合格商品生產企業和有關經銷單位應按照相關法律法規的要求主動采取相關措施。
北京市工商局同時發出消費提示，購買塑料購物袋要注意下以下3方面指標：
一是有效長度偏差、有效寬度偏差。尺寸偏差(寬度偏差和長度偏差)低於預定值，袋子容量變小；尺寸偏差(厚度偏差)低於造粒預定值，會造成袋子強度低，不結實。國家強制標准GB21660-2008《塑料購物袋的環保、安全和標識通用技術要求》規定了購物袋的最小厚度，厚度低於下偏差，不利於袋子的多次使用和回收，造成資源的浪費和白色污染。
二是抗滲漏性能。抗滲漏性能不合格是指因為袋子底部熱合不好，裝盛物品時容易發生泄漏現像。
三是跌落性能。跌落性能不合格是因為袋子用了低劣的原料或加工工藝不當，袋子磨粉代工不夠結實，易導致袋子在移動時發生破裂現像。
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從模具角度淺析塑膠產品中的結構設計
目前市面上已經有許多關於注塑模設計的書，從注塑模的角度可以塑膠回收將塑膠產品中的設計概括為以下幾個要點：
零件整體壁厚保持均勻。這樣可以最小化縮坑，翹曲，強度減小，模具填充和循環時間。
在轉角處大量采用圓角，圓角內部最小半徑為一個壁厚。
根據工藝，材料，產品設計需求，采用最小壁厚。最小壁厚的應用可以確保快速的冷卻，短循環時間和減少噴射重量，所有這些最終達到最小的產品成本。
在模具開合方向設置拔模角便於設備的運做。
為了提高產品強度抵抗彎曲應該加筋或肋，避免用厚的結構達到同樣的效果，以此減少了產品重量，材料成本，循環時間成本。
關於筋的應用：
如果沒有筋來增加強度，厚度就必須增加。加強筋增加了轉動慣量！
筋的厚度塑膠料要<壁厚，以降低縮坑，厚度推薦=40%~60%壁厚，另外筋應該在根部倒圓角。
在筋交叉的截面處，壁厚要>單獨的筋，為了防止在反面產生縮坑，盡量出去交叉中心的材料。
筋的高度<3 data-blogger-escaped-br=""> 筋的方向布置以增加產品強度為准，參考彎曲載荷造粒方向（其他因素不必深究）。
拔模角單邊0。25~05度，表皮有皮紋，沒增加0。025毫米+1度。
關於拔模斜度：
拔模角度是一個可以簡化設計、簡單模具、降低成本的關鍵特征。當一個表面與模具張開方向平行時，產品應該朝模具開啟方向有一個輕微的傾斜角度，否則產品表面可能會被模具刮傷。拔模角度可以使得零件表面偏離模具的表面，從而避免了這個問題。這個小小的角度經常不會對零件本身的功能和外觀產生磨粉代工影響，但是，當它確實影響了改怎麼辦呢？
大概不需要拔模角度的最經常用到的理由就是我們需要讓這個表面和其它產品配合。圖1是一個需要用螺栓固定在一個機器上的托架，如果配合的面有了拔模角，那麼這個配合就將無法接受。
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2015年11月17日星期二
3D打印機廠商推出可水洗3D打印光敏樹脂材料
2015年10月，3D打印機廠商Full 逆向工程Spectrum Laser(FSL)宣布推出了一款全新的可水洗3D打印光敏樹脂，可以用水衝掉打印對像未固化的多余樹脂，而無需使用有害的揮發性有機化合物(VOC)，很適合在課堂上使用，而其高質量的打印表面又能夠滿足專業的原型制作需求。這種可水清洗光固化(SLA)樹脂與FSL所有的SLA或DLP技術3D打印機都兼容，而且不需要額外的專業人員進行操作。
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眾所周知3D列印，SLA 3D打印技術主要使用激光或其它光源選擇性地硬化液態的光敏樹脂。當3D打印對像完成之後，它就需要從樹脂桶中被拿出來，然後去除其表面任何多余的未固化液體，一般來說，人們會將打印對像浸泡在異丙醇或丙酮溶劑以出去這些多余的東西。然而這些溶劑往往含有打樣揮發性有機化合物，可以在某些情況下會對人類健康和環境產生危害。
而FSL的可水洗樹脂就完全解決了這個問題。顧名思義，這種樹脂在3D打印之後只需用水即可完成對其表面的清理，因此更加方便、安全而且省錢。據該介紹，整個清理過程十分簡單直接的：用戶只需用水對3D打印對像進行衝洗，並將之在水中樣品短時間浸泡，即可溶解掉多余材料。
FLS首席材料科學家Charlie He稱他開發這種產品的想法來自於消費者對於更安全、無化學成分操作環境的渴望：“越來越多的中學老師找到我們提出他們需要一種不僅性能好，而且更適合課堂環境的樹脂。考慮到客戶的需求，我們的團隊很高興地推出了可水洗樹脂，不需要有害的化學物質即可清除掉多余材料。”事實上，隨著越來越多的學校和家庭處於教育目的購買3D打印機，有效的安全措施肯定會日益受到關注。而且，FLS稱他們的全新樹脂不僅可以用在課堂上，而且由於其很有吸引力的力學性能和平滑、耐用表面，它也可以用在更為專業的原型設計和產品開發方面。
目前這款可水洗3D打印樹脂已經開始在FSL官網上出售，價格是150美元每升。這個價格與市場上的其它3D打印樹脂價格相當，比如Formlabs的系列標准樹脂產品等。
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中國或將取代美國成為全球最大的 3D打印市場
1、激光器、軟件、材料等核心技術還樣品依賴進口
目前，設備、材料、軟件等核心領域都能夠不同程度實現自給，並在文化創意、工業、生物醫學等領域得到應用。但是激光器、軟件、材料等核心技術還依賴進口。
預計未來 2-3年內將達到 100億左右，超越美國成為全球最大的 3D打印市場。2012年中國 3D打印市場規模約為 10億元，2013年翻了一番達到 20億元。預計未來 2-3年內將達到 100億左右，為 201RP2年(10億元人民幣)的 10倍，從而使中國超越美國成為全球最大的 3D打印市場。
2、3D打印應用廣泛，但仍面臨較大挑戰
就應用的行業而言，目前 3D打印設備主要在消費品/電子、醫療、工業設備、交通運輸、航天航空等行業應用的比較廣泛。
1)醫療
醫療應用是目前最受關注的下游行業，比較成熟的是骨骼類。牙齒、手臂、下顎骨及關節等都已經在動物身上得到驗證並在幾例人體移植上獲得成功。
2014年 8月，北京大學研究團隊成功地為一名 12歲男孩植入了 3D打印脊椎，這屬全球首例 3D打印人工定制樞椎應用於惡性腫瘤的治療。植入的 3D脊椎可以跟現有骨骼非常好地結合起來，不需要太多的“錨定”，能縮短病人的康復時間。此外，研究人員還在上面設立了微孔洞，它能幫助骨骼在合金之間生長。換言之，植入進去的 3D打印脊椎將跟原脊柱牢牢地生長在一起，能夠避免出現傳統病變椎體切除手術後椎體塌陷的問題。此外，3D打印還成功打印出在外骨假肢、頭蓋骨甚至心髒。
打印頭蓋骨進行面部修復：傳統的面部修復術從開發到調整，既費時又燒錢。采用 3D打印技術輔助設計缺損顱骨外形，除了以鈦金屬網重建缺損顱眶骨，還需要從腿部取肌肉進行填補，制作出缺損的“腦蓋”，最終實現左右對稱。
打印心髒等復雜器官：醫生就可以在手術之前完全復制心髒的模型，成功制定一個復雜的矯正手術方案，從而減少病人在手術台上的時間，使手3D列印術變得更為安全。
2)工業領域
在工業領域，工業級 3D打印機可以打印出汽車、航天等需要的零件，有效地規避了傳統零部件研測高投入和長耗時的弊端。如汽車制造前期的零部件研發測試階，只是一個小批量生產過程，3D打印有著縮短開發周期、降低研發成本的快速成型要求，以便能夠及時對關鍵的零部件進行可行性測驗和調整，3D打印以一種成本有效的方式規避了傳統打樣零部件研測高投入和長耗時的弊端。
3)建築業
建築業裡，工程師和設計師們已經接受了用 3D打印機打印的建築模型，這種方法快速、成本低、環保，同時制作精美，完全合乎設計者的要求，同時又能節省大量材料。逆向工程打印建築所使用的原理與一般的 3D打印機基本相同，不過原料卻換成了水泥和玻璃纖維的混合物，而這種特殊的建築材料還可回收利用，大大減輕了建築廢料造成的環境壓力。
4)消費品領域
隨著桌面級 3D打印機的銷售量持續增長，許多小工具(如凳子、扳手、剪刀、椅子、台燈等線條簡單的工具)、小玩具(模型或者任務玩偶等)甚至小零食都可以由 3D打印機打印出來。
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3D打印市場概況
市場規模呈幾何級增長態勢，預計 打樣2020年突破 210億美元RP。2013年全球 3D打印產品和服務市場增長 34。9%，達到 30。7億美元，這是 3D打印行業最近 17年來增長速度最高的一年。而過去 26年的平均年增長率為 27%，最近三年的年復合增長率為 32。3%。預計2015年全球 3D打印產業的市場規模將達到 60億美元，2018年將比 2013年翻 4倍到 125億美元，而 2020年將突破 210億美元。
中國市場潛力巨大從 2010 年開始，3D 打印行業整體收入進入加速期。2012 年全球3D 打印整體收入約為22。04 億美元，主要包括設備、材料和服務三個部分，3D列印較2樣品011 年的17。14 億增長了28。6%；2011年和2010 年，這一增長率分別為29。4%和24。1%，預計行業整體增速持續保持在20%逆向工程左右。3D 打印設備和材料方面，2012 年的收入約為10。03 億，較2011年的8。34 億增長了20。3%，2011 年和2010 年，這一增長率分別為28%和22。9%。3D 打印服務收入方面，2010 年、2011 年和2012 年的增長率分別為25。3%、30。7%和36。6%，收入增長呈現加速趨勢。
3D打印產業鏈自上而下主要包含打印材料、打印設備和打印服務三大類，這三類市場份額占比分別為37%、39%和 24%。
美國、日本、德國占據了 3D打印市場的主導，尤其是美國占據了全球近 38%的比重。 具體而言，主要包括 3D Systems(美國)、Stratasys(美國) 、ExOne(美國) 、EOS(德國) 、Solido(以色列) 、Envisiontec(德國)等，這些分別在特定領域和細市場具有比較優勢，目前這些企業占據了全球市場 90%的市場份額。
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