對于3D打印和注塑的關(guān)系,，終于有人說實話了

來源：3D打印商情

在過去的六年里，全球3D打印市場翻了一番多,。分析師估計,，到2020年，該行業(yè)的價值將達(dá)到31億美元,。相比之下,，到2023年，全球塑料成型市場預(yù)計將達(dá)到6900億美元,。

近日,，住友(Sumitomo)Demag的英國董事總經(jīng)理奈杰爾·弗勞爾斯(Nigel Flowers)提出了一些不同意見，他說：“3D打印將推翻傳統(tǒng)的制造技術(shù)（包括模制,、鍛造,、鑄造，甚至是減材數(shù)控制造）的想法簡直是危言聳聽,�,！�


1規(guī)模經(jīng)濟(jì)
弗勞爾斯說：“目前，3D打印的速度不夠快,，成本也不夠高,，無法大規(guī)模生產(chǎn)大量的塑料精密零件�,！薄�3D打印對原型制造和低體積定制零件的生產(chǎn)都是有益的,。”

幾年來,，醫(yī)療部門已經(jīng)成功地使用3D打印來生產(chǎn)定制的假肢,、植入物、髖關(guān)節(jié)置換,、助聽器,，甚至是假牙,。對于這些功能部件，由于制造模具工具的成本,，注射成型在經(jīng)濟(jì)上是不可行的,。

同樣，航空航天制造商正在采用3D打印技術(shù)來升級部件,，并為維護(hù),、維修和大修(MRO)創(chuàng)造替代部件�,？湛偷囊环輬蟾骖A(yù)計,，未來20年，MRO的支出將翻一番,，達(dá)到每年1200億美元以上,。對于準(zhǔn)備時間長、供應(yīng)鏈復(fù)雜或過時的飛機(jī)零部件,，3D打印提供了一種靈活的選擇,。

弗勞爾斯補(bǔ)充道：“一旦批量生產(chǎn)上升，注射成型的臨界點(diǎn)就會相對較快地到來,�,！蓖ǔＧ闆r下，生產(chǎn)電子外殼的大規(guī)模模型機(jī)的ROI估計為10000件,�,！�


2影響
3D打印的可持續(xù)性證書通常是不確定的。雖然一些擁護(hù)者說,，本地化打印節(jié)省了運(yùn)輸成本,，但衡量真正的環(huán)境影響要復(fù)雜得多�,！敖裉斓淖⑺軝C(jī),，特別是全電動系統(tǒng)，繼續(xù)減少能源消耗,，”弗勞爾斯解釋說：“例如,，最新的住友(世)DEMAG IntElect系列產(chǎn)品使用的能量與家用水壺的耗電量相同——一些3D打印工藝的耗電量是注射成型機(jī)的50-100倍�,！�

許多人將3D打印等同于更少的材料浪費(fèi),。然而，在快速原型的開發(fā)周期可能涉及打印多個版本,，浪費(fèi)仍然很高,。此外，由于不同材料的混合、研磨和回收打印部件的3D打印可能是具有挑戰(zhàn)性的,。

在塑料模塑中,，提供一種在可接受的范圍內(nèi)和聚合物的分子量范圍內(nèi)的再研磨混合物，沒有受到損害,，并且符合規(guī)格，這種混合物(通常是10%的再研磨到純聚合物)可以在機(jī)器上運(yùn)行,。盡管如此,，模具仍然謹(jǐn)慎使用重新研磨塑料，特別是在精密零件,，原始材料即使是細(xì)微的變化都都可能影響收縮,，造成閃光或改變外觀。

然而,，增材制造可以幫助延長產(chǎn)品的使用壽命,，打印過時的模具零件不再生產(chǎn)。它還可以制造復(fù)雜的幾何形狀和特征以前認(rèn)為是不可能的零件,。


3實時制造
打印一個單獨(dú)的部件,，例如外科心臟瓣膜，需要時間,，所以這是否可以被定義為實時制造是值得懷疑的,。相反，擁有大量注塑機(jī),、連接和獲取數(shù)據(jù)以實現(xiàn)速度和規(guī)模的智能工廠可能是最具革命性的例子,，尤其是在生產(chǎn)計劃可以根據(jù)庫存水平自動調(diào)整的情況下。

“在緊張和不穩(wěn)定的貿(mào)易政策時期,，由于能夠在當(dāng)?shù)厣�產(chǎn)零部件而不是依賴進(jìn)口,，許多制造商不得不推動其重新銷售計劃，轉(zhuǎn)而轉(zhuǎn)向國內(nèi)模塑供應(yīng)商,�,！标P(guān)鍵的基本原理是加快組件的周轉(zhuǎn)速度，確保業(yè)務(wù)安全,，并使依賴組件訂單的客戶放心,。”弗勞爾斯說,。

4重復(fù)性
對于批量生產(chǎn)運(yùn)行,，重復(fù)性是不可商量的。今天的注射成型機(jī)提供高質(zhì)量的零件,，始終如一,，具有嚴(yán)格的公差和高的美容處理，數(shù)千至數(shù)百萬次連續(xù)。

5質(zhì)量
對于沒有關(guān)鍵尺寸或機(jī)械性能要求的短期商品零件,，增材制造可以交付功能部件,。然而，由于零件是分層打印的,，大多數(shù)3D組件需要一些后處理工作才能創(chuàng)建一個光滑的表面光潔度,。這增加了整個處理時間，因此增加了成本,。

在注射成型中,，模具工具可以產(chǎn)生光潔度和表面紋理。一旦成型,，零件可能需要經(jīng)過額外的后期生產(chǎn)完成,，如脫氣，去除多余的材料,，如果樹脂流血,，并有可能沖壓和裝飾。然而,，這些過程往往是自動在成型細(xì)胞內(nèi),。


6可追溯性
對于航空航天和醫(yī)療等行業(yè)來說，3D打印部件的可追溯性是一個關(guān)鍵問題,。假冒和知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)是另一個關(guān)鍵問題,。為了解決這一問題，軟件和硬件需要完全連接,，3D打印供應(yīng)鏈必須完全透明,。開發(fā)還處于早期階段，但包括打印QR代碼和將數(shù)字文件嵌入到組件中,。

注射成型的可追溯性更先進(jìn),，大多數(shù)機(jī)械供應(yīng)商提供安全的數(shù)據(jù)采集和文檔。最近,，Sumitomo(SHI)DEMAG開發(fā)了一個模具裝飾(IMD)單元,，每個模制部件都可以得到一個獨(dú)特的設(shè)備標(biāo)識符(UDI)，所有的處理數(shù)據(jù)都由制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES)安全地保存,。


7強(qiáng)度
強(qiáng)度和耐久性的變化將取決于所使用的材料,。3D打印機(jī)在圖層中創(chuàng)建一個部件。雖然2D輪廓可能很強(qiáng),，但弗勞爾斯說,，PET層間的結(jié)合將無法與已經(jīng)成型的固體質(zhì)量相提并論。

8時間和地點(diǎn)
總之,，弗勞爾斯強(qiáng)調(diào),，技術(shù)和技術(shù)都有空間：“3D打印對于迭代設(shè)計是很好的，我們越來越多地看到模具使用它們來測試新概念和創(chuàng)建模具原型。相反,，我們應(yīng)該互相推介,，認(rèn)識到兩者各有其獨(dú)特的優(yōu)勢，而創(chuàng)新的水平亦會繼續(xù)加快,�,！�