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装备制造业联姻3D打印实现“按需生产”

  将一台机械详细数据输入电脑后,“打印机”立即就打印出了与实物一模一样的复制品。这种被称为“3D打印”的神奇技术,已经开始运用于装备制造业。

  比邻三维科技有限公司创始人林逢春表示,3D打印目前在装备制造领域的应用还处于起步阶段,主要用在参展样品和模具开发上。一旦技术成熟,装备制造有望实现按需生产,引发该行业技术革命。

  主要用于

  样品打印和模具开发

  “目前,3D打印在装备制造业主要应用于参展样品和模具的开发。以往,装备制造业企业要带整台机械过去参展相当不便,但是运用3D打印,可以将产品按照原有比例或者等比例缩小制造出样品进行参展。”林逢春介绍,与传统外观模型产品不同,3D打印出来的产品不仅能够完整呈现样品的外形,更能将产品内部的所有配件完整地“打印”,并适当进行缩放组装在样品里面。

  林逢春表示,以往装备制造企业的产品设计好后,需要直接生产一批放到市场上验证一下看是否受欢迎,成本太高了。如今,用户可以选择一个打印出来,做表面处理,让它和真的产品几乎一模一样,放到展示会给用户体验,能够帮助企业有效地规避风险。

  在缩短研发周期和缩减成本方面,3D打印相对传统模具制造也具有天然优势。泉州市新源工程机械有限公司技术部经理学雄伟向记者介绍说,新源工程机械作为一家现代化机械装备制造企业,经常研发新的机械设备。新装备的所有零部件必须要经过装配验证,以前试装配件只能通过开试装模具进行生产,然后试装模具的成本是十分高的,而且存在设计调整导致模具报废的风险。

  新源机械与比邻三维科技进行合作,通过3D打印技术直接将设计好的零件图纸打印成试装件进行装配验证。

  学雄伟表示,委托给比邻三维科技制作的发动机后盖样品只用了3天时间,花费1万多的经费就将打印的试装件交给新源机械进行装配验证。而传统开试装模具的时间可能要超过1个月,费用更是达到几十万。新源机械整整缩短了工程机械90%的开发时间,节省95%的开发成本。

  与传统技术相比,3D打印技术最突出的优点是无需机械加工或任何模具,就能直接从计算机图形数据中生成任何形状的零件,从而大幅缩短生产周期、提高生产效率。此外,3D打印技术还可以制造出传统生产技术无法制造出的外形,让人们可以更有效地设计出装备机械零配件中工艺复杂的产品,在生产过程中还没有与其功能无关的剩余物,一旦技术走向全面成熟,将大大降低生产成本。

  未来可实现

  产品量化生产

  在采访中林逢春也向记者透露,在合作的客户中,已经开始有装备制造企业把3D打印出来的非标尼龙配件直接作为产品的配件使用。尽管3D打印技术目前仍然不够完善成熟,但是3D打印改变了传统的工作模式,更多的时候是将打印融入到产品设计全方位中。在未来,从新的概念模型,到中期的产品验证、功能性原型,到最终的产品小批量试制,3D打印都有很好的应用。

  据悉,3D打印技术使产品“复制”由平面扩展到了立体空间,其意义远远超过了喷墨到激光、黑白到彩色打印技术的发展,而且它将使装备制造业彻底告别车床、钻头、冲压机、制模机等传统工具,改由更加灵巧的电脑软件主宰。以后,长长的流水线、轰鸣机器声都将越来越少,一个人、一台电脑、一部打印机就有可能组成一个“工厂”。

  虽然3D打印技术具有广阔的发展前景,但目前还不可能大量地应用于装备制造领域。具体来看,3D打印材料目前也主要限定在塑料、树脂、可粘结的粉末颗粒等等,打印出来的物品的强度和硬度都差强人意,与装备制造业需求的标准尚有一定距离。从技术本身来说,3D打印存在的这些缺陷,或将随着技术的发展一一得到解决。

  林逢春表示,虽然3D打印技术仍不够成熟,但目前的应用已经能够使制造业总体成本缩减。比如不需要模具,只要有个数字模具就可以,节约了开模成本,大大缩短了生产周期。未来,一旦技术成熟,企业将不需要大规模库存产品,基本上实现按需生产,物流成本、仓储成本都降低了,关键是对劳动力的需求量也降低了。

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