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相比于传统制造,使用3D打印有哪些优势

相比于传统制造,使用3D打印有哪些优势

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【摘要】:
毫无疑问,3D打印已经超越了制造原型和一次性产品应用的范畴。世界500强企业中大多数已经对3D打印技术进行了解并有些已经开始着手使用3D打印机进行研发。3D打印技术曾经一度发展缓慢,受制于成本高昂且应用受限,但如若合理应用其性能已经超过了传统制造业。

毫无疑问,3D打印已经超越了制造原型和一次性产品应用的范畴。世界500强企业中大多数已经对3D打印技术进行了解并有些已经开始着手使用3D打印机进行研发。3D打印技术曾经一度发展缓慢,受制于成本高昂且应用受限,但如若合理应用其性能已经超过了传统制造业。制造商和生产商正在使用3D打印机在生产线的各个位置制造零件,包括制造工具,夹具和固定装置,装配测试以及最终使用的零件。让我们看一下3D打印向生产技术的演变。

诸如IDAM(汽车系列过程3D打印工业化和数字化)项目之类的各种举措解决了打印过程和材料特性方面缺乏标准化的问题,使3D打印比传统制造更加自动化。IDAM项目预计将每年印刷50,000件批量生产的汽车零件和10,000件零配件。在制造过程中,材料应符合某些资格标准,并且3D打印材料也不例外。许多组织和公司正在努力为3D打印机创建标准化的资格和认证流程。

曾经使用3D打印的障碍点现在变成了一大卖点。在过去的几年中,3D打印材料选择种类飞速增长,并且3D打印机的打印尺寸更大,打印速度更快。工业3D打印机采用闭环系统以在打印时主动监视零件尺寸以确保其在规格范围内,这种情况也变得越来越普遍。如果出现问题,3D打印机将自动进行调整以纠正异常。高端3D打印机在功能方面确实非常先进。主要的原因有以下几点:

更快的速度–对于小到中型的模型,3D打印已经比许多传统制造工艺快,这是因为创建传统制造所需的注塑模具和铸件所需的时间周期非常长。而如何缩短设计和生产周转时间是制造商的重要增值点。

更低的成本–常规生产中提到的那些模具并不便宜,因此使用3D打印可以更经济地进行中小型生产。

便捷生产–许多公司可以选择制造自己的零件,而不是原先的外包生产模式; 这减少了他们的物流成本和时间,使他们可以轻松地迭代设计,并改善了质量控制。 自我进行3D打印的另一个好处是知识产权保护。如果将设计资料外包生产,可能会出现竞争对手的恶意剽窃。

可再生性和高效–3D打印的累加特性使其本质上比机械加工等减材制造技术减少浪费。这吸引了很多大型制造商,他们感到来自其客户(和政府)的压力越来越大,可以借此提高其制造效率。许多大型3D打印机也可以使用切碎的塑料作为原料,为生产商提供直接的回收利用形式。

生成式设计–自动化的生成式设计工具越来越流行,并且生成的有机几何图形通常只能使用3D打印来制作。

性能表现–材料开发是3D打印领域的一项持续性工作,并且材料的选择和性能得到了显着改善。如果某些材料(包括某些金属)经过锻造或注塑成型,则实际上比那些材料具有更好的机械性能。多种3D打印技术(SLA / DLP,SLM,EBM,MJF)创建各向同性的零件,这意味着它们在每个轴上的强度均相同。

批量定制生产–3D打印可以定制和个性化批量生产的零件,而不会减慢生产速度或增加成本。