快速成型,、高度靈活的增材制造如何重塑制造業(yè),?答案肯定不是“單打獨斗”,�,!拔磥碇圃觳粫菃渭兊脑霾闹圃旎騿渭兊膫鹘y(tǒng)制造,,兩者會通過集成——比如3D打印完之后的后處理,,如熱處理或是加工拋光等傳統(tǒng)制造工藝——結(jié)合起來,工廠或車間的信息集成將使上述流程更加順暢,�,!苯战邮苊襟w采訪時,全球工業(yè)級增材制造巨頭EOS首席執(zhí)行官Adrian Keppler說道,。
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2018-7-25 09:29 上傳
把增材制造換個更為人所熟知的名字,,便是3D打印。傳統(tǒng)的機械加工方法往往是“做減法”,,在制造過程中材料逐漸減少,;鍛造、鑄造等熱加工方法,,可粗略視為“等材制造”,;3D打印(增材制造)逆其道而行,,采用打印頭,、噴嘴等,通過逐層增加材料的方式制造三維實體物件,。它并不在乎幾何圖形有多復(fù)雜,,相反,越復(fù)雜的結(jié)構(gòu)可能由于鏤空越多,,用料越少,、成本更低,這與傳統(tǒng)生產(chǎn)恰恰相反,。
1989年,,激光加工、快速成型領(lǐng)域?qū)<襀ans J. Langer博士在德國慕尼黑成立EOS(Electro Optical Systems)公司,。目前,,EOS已成為全球工業(yè)級增材制造領(lǐng)域規(guī)模最大的企業(yè)之一,提供從增材制造設(shè)備、材料,、工藝,、配套軟件、咨詢服務(wù)在內(nèi)的整體解決方案,。截至2017年底,,EOS全球裝機總量超過3000臺,其中中國市場裝機超過300臺,。按行業(yè)劃分,,目前EOS在中國市場裝機量最大的行業(yè)是航空航天,其次是模具和醫(yī)療,。
Keppler說,,從全球角度看,目前增材制造的成熟應(yīng)用主要集中在航空航天,、醫(yī)療及石油天然氣行業(yè),。“這些行業(yè)有個很大的共同點:產(chǎn)品的單件產(chǎn)量相對較低,,但價值卻非常高,。”這集中體現(xiàn)了增材制造的優(yōu)勢之一:當(dāng)企業(yè)想以較低的成本生產(chǎn)量少價值高的部件時,,傳統(tǒng)的開模,、鑄造、切割,、組裝方式往往會在經(jīng)濟性上遭遇挑戰(zhàn),,這類行業(yè)會首先選擇用增材制造來突破瓶頸。
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2018-7-25 09:29 上傳
用工業(yè)級塑料,、光敏樹脂或金屬“堆積”而成的產(chǎn)品強度與韌性,,是外界對工業(yè)級增材制造的最大顧慮之一。據(jù)Keppler介紹,,在美國,、歐洲和俄羅斯,已經(jīng)有大量直升機部件使用增材制造,。不同部件的承載條件不同,,目前直升機上的功能部件已大量采用增材制造產(chǎn)品,承受更大載荷的結(jié)構(gòu)部件未來也有望越來越多使用增材制造,。
另一個例子是,在西門子公司位于瑞典小鎮(zhèn)芬斯蓬的工業(yè)燃?xì)廨啓C工廠,,EOS公司的3D打印機采用選擇性激光熔化(SLM)增材制造技術(shù)生產(chǎn)的渦輪葉片,,經(jīng)過24小時完整全載荷測試后未發(fā)現(xiàn)任何破損。燃?xì)廨啓C渦輪葉片所處的工作環(huán)境堪稱嚴(yán)苛:零件熱負(fù)荷接近于所用金屬的熔點;渦輪葉片所承受的離心力是凈重力的10000倍,;葉片尖端的線速度接近聲速,。
當(dāng)前,增材制造技術(shù)在中國市場的滲透率還遠(yuǎn)比不上歐洲與美國,。Keppler稱,,中國擁有全球最大的制造業(yè)體量,所以絕不會在增材制造領(lǐng)域落后太多,。
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2018-7-25 09:29 上傳
“中國在發(fā)展自己的民用航空,、航空發(fā)動機,在汽車領(lǐng)域正積極推廣新能源汽車,,在醫(yī)療方面,,中國消費者也開始追求更多的個性化需求。這些趨勢會讓中國市場對增材制造產(chǎn)生更多需求,,所以中國很快會在增材制造應(yīng)用方面追上歐美國家,,甚至可能超過他們�,!� Keppler回憶說,,在歐美市場的孕育和發(fā)展過程中,增材制造技術(shù)影響力擴大的背后是有企業(yè)家愿意承擔(dān)風(fēng)險并勇于創(chuàng)新,,“未來如果越來越多的中國企業(yè)也鼓勵這樣一種冒險或者是創(chuàng)新精神,,會加速中國趕超歐美的過程�,!�
Keppler說,,增材制造和傳統(tǒng)制造各有千秋,相互融合可優(yōu)勢互補,、降低生產(chǎn)成本,。目前,EOS正在與空客,、波音等公司合作,,研發(fā)未來集成化的增材制造生產(chǎn)線。此外,,隨著金屬3D打印技術(shù)在工業(yè)領(lǐng)域中的作用與日俱增,,EOS與德國航空結(jié)構(gòu)供應(yīng)商、飛機零配件制造商Premium AEROTEC及汽車制造商戴姆勒公司共同推出了“新一代增材制造”項目,。該項目的目標(biāo)是推動工業(yè)3D打印的自動化進程,。針對這一目標(biāo),該項目組成員將嚴(yán)格檢驗整個增材制造過程,,從金屬粉末的運輸供應(yīng),、到打印完成后的加工處理過程,來觀察整個零部件生產(chǎn)有哪些步驟能實現(xiàn)自動化,以此推動金屬3D打印技術(shù)在大規(guī)模批量生產(chǎn)中的應(yīng)用,。
據(jù)介紹,,EOS的目標(biāo)是將增材制造的單件產(chǎn)品成本較當(dāng)前水平降低10倍以上。為此,,EOS正在開發(fā)不同能量來源更有效,、快速地融化金屬或多分子材料以降低制造成本。
來源:澎湃新聞
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