3D打印对照传统制造有哪些优势？

每次我们介绍一项新的手艺 时，人们常常 第一个问题会问：“那我们传统制造体式格局 做甚么 ？”跟着 手艺 的成长 ，我们逐步 会邃晓 谜底 是甚么 。接下来以比来 两年存眷 度极度高的金属3D打印为例，做个阐发，这项手艺 将对传统锻造 发生 甚么 影响？很明显 ，锻造 临盆 与3D打印自己 不是对峙 的；事实上，目前许多 锻造 砂模已 在利用 3D打印手艺 建造 ，而且人们发现这项手艺 对临盆 很有辅助。除 可以打印3D模子 外，金属3D打印可以直接制造出每次设计改善 的部件，这其实不 意味传统锻造 手艺 的终结。相反，这是一种自力 的轨迹。法国Sogeclair操纵该手艺 制造了一扇飞机舱门布局，利用 金属3D打印的缘由 是需要切确的内部几何布局，而传统的锻造 没法 临盆 的。是以 ，金属3D打印不是要抢传统锻造 的生意，而是做传统锻造 正本 就没法 完成的工作，所以没有来由 可以认为金属3D打印会对传统锻造 构成 要挟。另外，金属3D打印的成型空间有限制，今朝 仅合适 较小的部件，而且 价钱 相对要高许多 。这不但 仅是金属粉末的高本钱 ，还由于 昂贵的金属3D打印机（几百万人平易近 币一台）和相对较慢的制造速度。除此以外，完成3D打印的金属件还需要人工插手处置惩罚 。金属打印原料粉末价钱 约每千克 1千到4千元摆布，而锻造 用钢每千克 不到10元。所有这些身分 致使 了金属3D打印的平均本钱 奋发 。跟着 更廉价 的打印机、更年夜 的构建尺寸的慢慢成长 ，金属3D打印的价钱 必定 会下降。那末 问题又来了，跟着 本钱 的下降，还会有甚么 影响吗？法国Sogeclair操纵模芯3D打印和传统锻造 ，成功制造出铝制仿生学布局舱门。舱门是飞机上的活动 功能部件，它的功能、利用 寿命、平安 性、维修性和靠得住 性，直接关系到飞机的出勤率。若舱门设计欠妥 ，飞机在高空中飞翔的时刻 ，可能发生舱门的不测 打开，会造成压力舱泄压，并严重影响飞机飞翔姿态。为了到达 高度的靠得住 性，舱门的设计上需要避免 飞翔中因机构破坏 或任何单个布局元件破坏 而打开的可能性，这就为舱门的设计带来了高度的复杂性。而为了知足 这一复杂性的设计，也给加工带来了相当的挑战。不但 仅数目 浩繁的连杆、搭钮 布局带来了加工的难度，还需要知足 各类 力学机能 的要求，包孕 门框部位的抗拉和抗弯机能 ，抗剪切和抗紧缩 的构件，都需要知足 严苛的力学要求。法国航空供给 商Sogeclair但愿经由过程 3D打印手艺 为飞机临盆 舱门，从而解决传统加工体式格局 所面对 的加工复杂性的挑战。另外 ，Sogeclair但愿经由过程 3D打印手艺 节流材料，下降 制造本钱 ，而且 年夜 幅减轻舱门重量。这适应 了航空航天范畴 的成长 需求，能源的严重使得飞机需要不休提高燃料效力 和经济性，以下降 其对情况 的影响。而飞机的轻量化是实现下降 燃料消费 的关头体式格局 之一，减重带来较着的经济性成为航空供给 商的一致寻求 。不外 ，对 3D打印手艺 来讲 ，加工飞机的舱门一样 面对 着挑战，一是舱门布局的复杂性，若何 避免利用 支持 材料从而实现近净形的加工效果 ；二是舱门布局尺寸年夜 ，若何 可以或许 知足 年夜 尺寸的加工而不需要二次拼接或 焊接。项目团队决意 摒弃传统的舱门设计，而是采取 了仿生学布局设计理念。经由过程 仿生力学布局来削减 材料利用 ，从而将重量减轻30％，而且 不牺牲舱门所需要到达 的力学强度。采取 了3D打印系统，经由过程 层层打印PMMA粉末颗粒，并利用 粘结剂喷射法将粉末颗粒互相 粘结在一路 ，飞机舱门的细密锻造 模芯就制造出来了。终究 3D打印的PMMA材质的细密锻造 模具被送到锻造 厂，最后完成了铝质材料的舱门锻造 。这个案例是不是 能给我们一些启迪 ，3D打印手艺 其实不 是和传统锻造 竞争，而是可以起到相昔时 夜 的协助，辅助完成高手艺 难度的铸件临盆 ，拓展营业 。