当前,随着金属 3D打印的快速崛起与强势推进,模具制造产业正以前所未有的速度进行着新一轮产业**。作为支撑传统制造业升级的新兴产业之一,金属3D打印技术发展势态迅猛,凭借“专精特”的独特优势,积极赋能传统制造,为加快产业数字化、智能化转型注入新活力。依托于制造业转型升级的战略规划,模具行业未来也将向着高精度、自动化、结构复杂化的方向发展,充分发挥数字经济优势,推进传统行业在商业模式上的创新,及产业价值链体系方面的优化。什么是3D金属打印技术?佛山模具金属3D打印拓扑优化
高性能复杂结构金属制造,传统精密铸造领域耗能大,污染高等极大影响了自然生态的健康发展,这种制造方式已经越来越被大城市边缘化。以激光选区熔融技术为基础,通过把复杂的零件三维模型切片成二维数据,然后通过激光在粉末床上扫描二维图形熔融,层层累积成三维实体,相较于等材制造的铸造来说,可以更便利,更环保的来加工制作复杂的零部件。近二十年来已经开始逐步的从航空航天领域慢慢的向民用领域扩展,在航空领域的应用上机座椅扶手组件费用节省近3/4、在民用汽车领域汽车金属模具效率提升60%、3D打印技术应用逐渐从科研延展至工业、汽车、航空航天等诸多领域,特别是在医疗和教育领域的作用日益凸显。借助3D打印技术,各行业各领域不但可以极大降低产品生产成本,缩短产品研发生产周期,而且3D打印天然的绿色制造方式,更有利于节能减排。3D打印正在推动着传统产业改造升级。佛山轻量化3D打印原理自动化制造业将大幅投资金属3D打印。
随着金属3D打印在民用应用市场的逐步铺开,越来越多的行业开始都开始有涉及,金属3D打印计划涵盖了包含食品机械在内的所有行业,目前受到加工设备,加工材料,及加工效率的影响,成本和生产效率问题仍然是民用工业市场发展的阻碍,当然随着设备和材料的国产化,成本已经下降的趋势非常明显,在提效方面我们国产设备商也是做了诸多努力,在保证打印生产质量的前提下,目前在提升打印效率这块我们的思考方向是提升激光功率,提升激光头数量,提升打印层厚,提升打印的激光光斑大小,还包括使用大粒径打印材料。当然,这更多的是需要在打印工艺上的调整和完善,在效率和质量两个矛盾变量上做平衡。相信在不久的5-10年的发展中,成本和效率都会成熟,适应市场的需求。
金属是增材制造领域重要、具发展潜力的材料。精密复杂构件和高性能大型整体构件是增材制造领域内附加值较高的两类产品,也是为了行业内先进的制造水平和能力。精密构件成形多采用基于粉末床的激光/电子束选区熔化技术,主要包括选区激光熔化(SLM)和电子束选区熔化(EBSM)等,大型关键金属构件则主要依赖高能束熔化沉积AM技术,主要包括激光熔化沉积(LMD)、电弧增材制造(WAAM)和电子束熔丝沉积(EBF3)等。目前工业上对小型金属构件(尺寸不超过1000mm)选区熔化直接制造相对较容易,欧美等国已经比较成熟地实现了小尺寸不锈钢、高温合金等零件的激光直接成型,未来金属3D打印技术中,高温合金、钛合金材质大型金属构件的激光快速成型作将成为主要技术的攻关方向。金属3D打印对原料粉体有何要求?
在汽车行业,3D 打印通常应用在研发阶段的造型评审、设计验证、原型制作、零件试制、概念车、工装夹具、检具、个性化定制、包覆验证、小批量备件等,从而免除模具制造过程。3D 打印可加工许多种类的汽车零件,如金属类的有支 架、壳体、罩盖等, 非金属的有仪表板、立柱护板、门护板、 字标、装饰板等。 国际汽车生产商如奔驰、宝马、奥迪、捷豹、丰田、 福特等已经在汽车的研发阶段大量使用 3D 打印技术。 据统计,3D 打印在汽车行业的应用,占了整个应用行业的 31.7%,占比相当可观。金属3D打印在汽车改造领域的应用。合肥大尺寸金属3D打印拓扑优化
金属3D打印技术蓄势待发。佛山模具金属3D打印拓扑优化
简而言之,增材制造可以自由构建几何图形,使用户按照自己的想象大胆设计或加工零件的设想成为可能,而且可以摆脱传统制造工艺的限制。这使得开发轻量化结构设计、实现一体化成型、减少组合零件数量,打破技术在现实应用中的局限。除此之外,增材制造为整个生产价值链提供了可观的效益。它可以加快加工速度,缩短从 CAD 设计到实际零件所需的时间。由于其材料利用率极高,增材制造相比传统方法的能效更高而且更加环保。金属3D打印,只有想不到,没有做不到。佛山模具金属3D打印拓扑优化