“增”還是“減”,？揭秘增材制造三大場景

來源：Stratasys

數(shù)控加工作為一種常見的制造工藝,，一直以來被視為全球傳統(tǒng)工業(yè)制造商的主流技術(shù),。數(shù)控機(jī)床對金屬采取精準(zhǔn)的“減法”加工，即通過移除材料而非添加材料來制造零部件,。

但如果使用“加法”代替“減法”能否獲得更好,、更快的結(jié)果呢？何不嘗試使用3D打印增材制造技術(shù),，它是否經(jīng)濟(jì)可行呢,？

數(shù)控銑削、車床,，或是增材制造3D打印,，盡管使用哪種方式更適合制造模具仍存在爭議，但在制造零部件,、工具和成型模具時(shí),，3D打印呈現(xiàn)出三個(gè)顯著優(yōu)勢。

當(dāng)定制零部件及模具需要特殊規(guī)格設(shè)計(jì)

增材制造促進(jìn)了定制工具的生產(chǎn)——使其更快捷,、更便宜,。例如，增材制造已代替?zhèn)鹘y(tǒng)方法用于定制金屬成型模具和折彎機(jī)模具的生產(chǎn),。傳統(tǒng)方法使用A2,、D2或4140工具鋼制造零部件，可從不同制造商處獲取標(biāo)準(zhǔn)幾何形狀的現(xiàn)成模具,。然而,，如果需要定制模具，這種方法就不夠理想,。

對定制模具的需求,，往往出現(xiàn)在設(shè)計(jì)階段完成貼合和功能測試之后。它通常在計(jì)劃之外,，因此其所需的特定材料可能需要很長的準(zhǔn)備時(shí)間且不容易獲得,。這會影響設(shè)計(jì)過程，進(jìn)而導(dǎo)致成本的增加,。

而增材制造技術(shù)在定制模具的制造成本和生產(chǎn)工期方面都更有優(yōu)勢,。

增材制造技術(shù)，使用的熔融層積成型（FDM）3D打印機(jī)可代替數(shù)控加工技術(shù)生產(chǎn)定制金屬成型模具,。對于100-500套的加工量,，這無疑是更好的選擇,。此外，F(xiàn)DM還非常適合制作金屬薄板偏移和擴(kuò)口模具,，速度更快,、浪費(fèi)更少。增材制造相較傳統(tǒng)加工方法節(jié)省了時(shí)間和成本,。

當(dāng)零部件包含復(fù)雜的規(guī)格設(shè)計(jì)

像是定制模具或制動工具,，其零部件往往包含更為復(fù)雜的幾何形狀。

增材制造正是這種復(fù)雜零部件的理想選擇,。它允許使用不同設(shè)計(jì)和復(fù)雜幾何形狀對零部件進(jìn)行多次迭代,。在制造模具時(shí)，可打印特定數(shù)量的材料,、遵循復(fù)雜的圖案,、對可用材料進(jìn)行優(yōu)化使用，并以更快的速度進(jìn)行生產(chǎn),。而數(shù)控加工所需的材料準(zhǔn)備時(shí)間更長,、對可用材料的利用率更低，且速度不如3D打印,。

使用增材制造技術(shù)并選擇合適的打印機(jī),，即可在中等規(guī)模生產(chǎn)中以更少的時(shí)間和精力實(shí)現(xiàn)復(fù)雜幾何形狀。

比如,，Stratasys FDM技術(shù)就可打印多種高強(qiáng)度熱塑性塑料,，這些材料可承受金屬薄板的成型壓力。它以增材工藝制造生產(chǎn)工具,，還可進(jìn)行批量生產(chǎn),。

當(dāng)零部件需要標(biāo)簽

使用增材制造或3D打印的另一顯著優(yōu)勢在于可以通過3D打印機(jī)為零部件打印特定的標(biāo)簽。

如今,，維護(hù)和追蹤零部件庫存至關(guān)重要,。為零部件貼上包含關(guān)鍵信息的條形碼或標(biāo)簽有助于進(jìn)行精細(xì)化庫存管理。然而,，這一動作有時(shí)需要一個(gè)單獨(dú)的工序,，即先打印標(biāo)簽再貼在零部件上。它作為一個(gè)輔助工序,，通常與零部件的制造是分開的。

依托3D打印的精細(xì)功能,，零部件可以直接打印條形碼和其他特定信息,，并將其納入生產(chǎn)過程。更有甚者,，零部件的標(biāo)簽還可以進(jìn)行“隱形”處理且無法消除,，通過紅外設(shè)備可對其掃描或識別,。這便是增材制造代替數(shù)控加工或其他金屬成型工藝的又一個(gè)明顯優(yōu)勢。

當(dāng)然,，數(shù)控技術(shù)和增材制造各有千秋,。數(shù)控加工一直以來都是制造零部件的可行方法，未來也將繼續(xù)使用,。3D打印帶來的是傳統(tǒng)制造技術(shù)難以媲美的優(yōu)勢,，使用3D打印可將制造成本和零部件生產(chǎn)時(shí)間大幅減少。