3D打印給模具行業帶來的“喜”與“憂”
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模具領域是一個跨距較大 的領域,它與制造業的各行各業都發生性關系。在現代社會,制造和模具是高度相互依賴的,成千上萬商品的構件都需要根據模制作而成的(注入、注塑和硅膠)或鑄模(熔模、翻砂工藝和沖壓)來制造。不管哪些運用,制造模具都能在提高工作效率和盈利的另外保質保量。
CNC加工是在制造模具時最常見的技術性。盡管它可以出示高度靠譜的結果,但另外也十分價格昂貴和費時間。因此 許多模具制造公司也逐漸找尋更為合理的取代方法。而根據增材層制造制做模具也就變成一個更為具備誘惑力的方式,尤其是由于模具一般都歸屬于小大批量生產并且樣子都非常復雜,很合適三維打印來進行。
現階段,三維打印廣泛運用于模型設計,手板模型和模具制做等行業。盡管貴為21世紀的前沿技術之一,但其真正遭遇的窘境不可小覷。據業界剖析,三維打印現階段在很多領域存有一樣的難題:最先,三維打印的成本費現階段還較為高;次之,一樣價格上,三維打印比照傳統式實體模型精密度要差許多。直到三維打印完善和普及化的情況下,沖擊性才會產生。除開之上兩大缺點,三維打印的原材料完成不上其他原材料--就算是注塑加工,的抗壓強度、延展性等特性。現階段在運用層面,還是有非常大的局限。
那麼模具制造可以從三維打印技術性上獲得什么好處嗎?
實際上模具制造的下列好多個階段是可以采用三維打印技術性的:
(1)成形(注塑、LSR、RTV、EPS、注塑加工、紙槳模具、可溶模仁、玻璃鋼防腐模具這些)
(2)鑄模(熔模、砂模、沖壓等...)
(3)成形(熱成形,金屬材料液壓機成形等...)
(4)機械加工制造、安裝和檢測(固定不動工裝夾具、挪動工裝夾具、模塊化設計工裝夾具等...)
(5)智能機器人尾端電動執行機構(夾手)
用三維打印制造模具有很多優勢:
1)模具生產周期減少
三維打印模具減少了全部商品開發進度,并變成驅動器自主創新的根源。在過去,因為充分考慮還必須資金投入很多資產制造新的模具,企業有時候會挑選延遲或舍棄商品的設計方案升級。根據減少模具的生產現場管理時間,及其使目前的設計工具可以迅速升級,三維打印使公司可以承擔得起模具更為經常的拆換和改進。它可以使模具設計方案周期時間,跟上設計產品周期時間的腳步。
除此之外,有的企業自身購置了三維打印機器設備以制造模具,那樣就進一步加速了產品研發的速率,提升了協調能力/適應能力。在戰略上,它提高了供應鏈管理御防增加限期和開發設計停滯不前風險性的工作能力,例如從經銷商那邊得到不適合的模具。
2)制造成本費減少
假如說時下金屬材料三維打印的成本費要高過傳統式的金屬材料制造加工工藝的成本費,那麼成本費的減少在塑膠制品行業更非常容易完成。
金屬材料三維打印的模具在一些小的、不持續的系列產品終端設備生產制造上具備經濟發展優點(由于這種商品的固定不動花費難以攤銷費),或是對于一些特殊的幾何圖形樣子(專業為三維打印提升的)更有經濟發展優點。尤其是當應用的原材料十分價格昂貴,而傳統式的模具制造造成 原材料損毀率很高的狀況下三維打印具備成本費優點。
除此之外,三維打印在好多個鐘頭內制造出精準模具的工作能力也會對制造步驟和盈利造成積極主動的危害。尤其是當生產制造關機和/或模具庫存量十分價格昂貴的情況下。
最終,有時候常常會出現生產制造逐漸后也要改動模具的狀況。三維打印的協調能力使技術工程師可以另外試著一次次的迭代更新,并能夠降低因模具設計方案改動造成的早期成本費。
3)模具設計方案的改善為終端設備提升了大量的多功能性。
一般 ,金屬材料三維打印的獨特冶金工業方法可以改進金屬材料外部經濟構造并能造成徹底高密度的打印構件,與這些煅造或鍛造的原材料(在于熱處理工藝和檢測方位)對比其機械設備和工藝性能一樣或更強。增材制造為技術工程師產生了無盡的挑選以改善模具的設計方案。當總體目標構件由好多個子構件構成時,三維打印具備融合設計方案,并降低零部件總數的工作能力。那樣就簡單化了商品拼裝全過程,并降低了尺寸公差。
除此之外,它可以融合繁雜的產品功能,使高多功能性的終端設備制造速率更快、商品德缺點更少。比如,注塑產品的整體品質要遭受引入原材料和流過夾具工裝的制冷液體中間熱對流情況的危害。假如用傳統式技術性來制造得話,正確引導制冷原材料的安全通道一般 是直的,進而在模制作而成的構件中造成比較慢的和不勻稱的制冷實際效果。
而三維打印能夠完成隨意樣子的制冷安全通道,以保證完成隨形的制冷,更為提升且勻稱,最后造成 更高品質的零件和較低的不合格率。除此之外,迅速的除熱明顯降低了注塑加工的周期時間,由于一般來說制冷時間最大可占全部注塑加工周期時間的70%。
4)優化工具更合乎人體工程學和提高最少特性
三維打印減少了認證新專用工具(它可以處理在制造全過程中無法考慮的要求)的門坎,進而可以在制造中資金投入大量挪動工裝夾具和固定不動工裝夾具。傳統式上,因為再次設計方案和制造他們必須非常的花費和活力,因此 專用工具的設計方案和相對的設備一直盡量地應用更長的時間。伴隨著三維打印技術性的運用,公司能夠隨時隨地對一切專用工具開展翻修,而不但僅限于這些早已損毀和不符合規定的專用工具。
因為必須不大的時間和原始成本費,三維打印促使對專用工具開展提升以得到更強的邊界特性越來越更為經濟發展。因此專業技術人員能夠在設計方案的情況下大量地考慮到人體工程學,以提升其實際操作舒適度、降低解決時間,及其更為便捷實用便于存儲。盡管那樣做有可能僅僅降低了幾秒的安裝實際操作時間,可是吃不住日積月累。除此之外優化工具設計方案,還可以降低零件的不合格率。
5)訂制模具協助完成最后商品的訂制化
更短的生產周期、制造更加繁雜幾何圖形樣子、及其減少最后制造成本費的工作能力,促使公司可以制造很多的人性化專用工具來適用訂制構件的制造。三維打印模具十分有利于訂制化生產制造,例如醫療器械和醫療器械行業。它可以為外科醫師出示三維打印的人性化器材,如手術擴孔鉆和專用工具,使她們可以改進手術治療實際效果,降低手術時間。
那麼三維打印會替代模具制造業嗎?
據展望產業研究院公布的《2015-2020年中國3D打印產業市場需求與投資潛力分析報告》,2010年時全世界三維打印產業鏈的市場容量貼近13.25億美金,2011年這一數據提高至17.14億美金,但到2013年這一數據立即飆漲至40億美金,環比2012年的22.04億增漲了81.49%。
應對三維打印領域發展趨向,許多人憂慮三維打印將立即替代模具制造業。
對比于三維打印而言,模具制造的生產流程必須歷經審圖、模胚生產加工、模仁生產加工、電級生產加工、模具零件加工、檢測武器裝備、飛模以后才可以開展生產制造,生產流程要繁雜的多。而三維打印歷經三維建模軟件模型后,再截屏“切成片”給打印機載入橫截屏信息內容就可以開展打印生產制造。
但是也是有專業人士表明,在三維打印尚出自于初步階段,針對壓鑄模具和鑄造件的模具公司而言,并未造成威脅。展望產業研究院投資分析師孫海紅覺得,現階段的三維打印技術性并不宜大批量生產,三維打印生產制造散件實體模型的成本費和生產制造上萬件模具的成本費基礎類似,而傳統式模具制造公司一旦產業化生產制造,就能顯出優點。
并且模具制造公司的生產制造時間要比三維打印的生產制造時間要少得多。雖然模具生產制造的早期提前準備比較多,但一旦萬事具備,僅需幾秒就可以生產制造出一個商品,但目前的三維打印機卻必須3個鐘頭甚至更長的時間才可以生產制造出一件商品。因此 ,目前三維打印難以在大批量化生產制造階段中替代模具制造業。
許多創業者針對三維打印取代模具制造業的難題看得更加開朗,盡管二者存有相似度,但不一定一定是存亡的關聯。將來三維打印技術性完善,反倒能夠為模具制造公司常用,公司運用三維打印技術性生產制造低效益的商品,而將模具制造技術性用以生產制造增加值高、精細制造的商品,例如航天航空器材和醫療機械,進而完成全部產業鏈的轉型發展。
來源于:外太空模具網

