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)的價值將達到31億美元,。相比之下，到2023年,，全球塑料成型市場預計將達到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
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,、維修和大修(MRO)創(chuàng)造替代部件,。空客的一份報告預計，未來20年,，MRO的支出將翻一番，達到每年1200億美元以上,。對于準備時間長,、供應鏈復雜或過時的飛機零部件，3D打印提供了一種靈活的選擇,。

弗勞爾斯補充道：“一旦批量生產(chǎn)上升,，注射成型的臨界點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,。雖然一些擁護者說，本地化打印節(jié)省了運輸成本,，但衡量真正的環(huán)境影響要復雜得多,。“今天的注塑機,，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的50-100倍,。”

許多人將3D打印等同于更少的材料浪費,。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)可以在機器上運行。盡管如此,，模具仍然謹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),。它還可以制造復雜的幾何形狀和特征以前認為是不可能的零件,。


3實時制造
打印一個單獨的部件，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,、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?shù)厣�產(chǎn)零部件而不是依賴進口，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)模塑供應商,。”關(guān)鍵的基本原理是加快組件的周轉(zhuǎn)速度,，確保業(yè)務安全,，并使依賴組件訂單的客戶放心�,！备�勞爾斯說,。

4重復性
對于批量生產(chǎn)運行，重復性是不可商量的,。今天的注射成型機提供高質(zhì)量的零件,，始終如一，具有嚴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,，大多數(shù)機械供應商提供安全的數(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特的設備標識符(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強度
強度和耐久性的變化將取決于所使用的材料,。3D打印機在圖層中創(chuàng)建一個部件,。雖然2D輪廓可能很強，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
總之，弗勞爾斯強調(diào),，技術(shù)和技術(shù)都有空間：“3D打印對于迭代設計是很好的,，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,，我們應該互相推介,，認識到兩者各有其獨特的優(yōu)勢，而創(chuàng)新的水平亦會繼續(xù)加快,�,！�