Bolehkah percetakan 3D logam menggantikan sepenuhnya kaedah pembuatan acuan tradisional?

一, Perbezaan utama antara pengeluaran aditif dan tolak dari sudut pandangan teknikal
"Lapisan demi lapisan didorong secara digital mencairkan dan menyusun" ialah maksud percetakan 3D logam. Sebagai contoh, pencairan terpilih laser (SLM) hanya mencairkan jenis serbuk logam tertentu menggunakan pancaran laser-tenaga tinggi. Ia kemudian membina tiga-bentuk bentuk lapisan demi lapisan dan membuat ruang dalaman yang kompleks, saluran penyejukan selaras dan struktur lain secara langsung tanpa memerlukan acuan. Teknologi Platinum mencipta saluran air berbentuk vena biomimetik-untuk acuan kotak bateri kenderaan tenaga baharu yang telah mengurangkan kitaran pengacuan suntikan sebanyak 35% dan meningkatkan kecekapan penyejukan sebanyak 40%. Ini sukar dilakukan dengan kaedah penggerudian dan pengilangan standard.
Pembuatan acuan tradisional, sebaliknya, menggunakan "pemprosesan tolak" (seperti pengilangan CNC dan pemesinan nyahcas elektrik) dan "pembentukan bahan yang sama" (seperti tuangan dan penempaan). Cara proses ini berfungsi bermakna reka bentuk acuan perlu mengambil kira kemungkinan pemprosesan. Contohnya, dalam acuan tuang-die tradisional, saluran air penyejuk selalunya pecah atau lurus. Ini kerana mata gerudi sukar diperoleh dan sukar untuk membuat reka bentuk yang sesuai dengan lubang acuan. Ini menjadikan penyejukan tidak sekata dan menyebabkan produk berubah bentuk lebih daripada 8%.
Titik penggantian teknologi yang paling penting: Pencetakan 3D ialah satu-satunya cara untuk dilakukan apabila kerumitan struktur acuan (lubang silang dalaman,-rusuk berdinding nipis, saluran mikro, dll.) menjadikan kaedah tradisional tidak praktikal atau apabila perubahan reka bentuk perlu dibuat dengan cepat. Sebagai contoh, pencetakan 3D mengurangkan masa yang diambil untuk membuat acuan cangkerang peranti perubatan daripada 6 minggu kepada 72 jam, dan ia meningkatkan kadar penggunaan bahan daripada 25% kepada 95%.
2, Struktur Kos: Pemulihan Perniagaan dalam Situasi Kelompok Kecil
Kos pembangunan acuan membentuk sebanyak 60% hingga 70% daripada jumlah kos pembuatan acuan tradisional. Kos ini termasuk haus dan lusuh pada peralatan dan tenaga kerja yang diperlukan untuk pengeluaran elektrod, pemesinan nyahcas elektrik, pemotongan wayar dan proses lain. "Pencetakan langsung model digital" dalam percetakan 3D logam menghilangkan keperluan untuk acuan, dan perkara utama yang menentukan kosnya ialah bahan serbuk yang digunakan dan haus dan lusuh pada peralatan.
1. Untuk kelompok kecil (1–100 keping), cetakan 3D jelas lebih baik.
Jumlah bahan yang digunakan: Dalam kaedah tradisional, seperti penempaan dan pemotongan kosong, sehingga 70% bahan terbuang. Tetapi dalam percetakan 3D, serbuk sisa boleh dikitar semula, jadi lebih 90% bahan digunakan. Sebagai contoh, pencetakan 3D mengurangkan kos bahan sebanyak 58% untuk acuan tuang-logam aluminium tertentu.
Kos pemprosesan: Acuan tradisional memerlukan beberapa mesin untuk bekerjasama memprosesnya, tetapi pencetakan 3D hanya memerlukan satu mesin untuk melakukan pengacuan struktur teras, yang mengurangkan kos pemprosesan sebanyak 40% hingga 60%.
Masa kitaran: Kitaran pembukaan acuan standard boleh mengambil masa sehingga enam hingga lapan minggu, tetapi pencetakan 3D hanya mengambil masa tiga hingga lima hari. Ini boleh mengurangkan kitaran R&D sebanyak lebih daripada tujuh puluh peratus, menjadikannya sempurna untuk peringkat pengesahan pengeluaran percubaan.
2. Untuk tempahan besar (lebih 1000 keping), hasil kerja tradisional masih menjadi kebiasaan.
Kos seunit: Apabila output meningkat, kos perkongsian acuan tradisional turun dengan cepat. Contohnya, apabila banyak acuan hud kereta dibuat, harga sekeping turun daripada 2000 yuan untuk pencetakan 3D kepada 80 yuan untuk kaedah-lama.
Ketepatan dan kualiti permukaan: Dengan pemotongan CNC tradisional, anda boleh mendapatkan permukaan yang rata 0.8 μm, tetapi dengan cetakan 3D, anda perlu melalui langkah penggilap, letupan pasir dan lain-lain untuk mendapatkan permukaan yang rata 3.2 μm, yang kosnya lebih tinggi.
Apabila pengeluaran tahunan acuan melebihi 500 keping, kos sekeping tunggal menggunakan kaedah tradisional mula lebih rendah daripada cetakan 3D. Jika risiko perubahan reka bentuk diambil kira (contohnya, menukar acuan tradisional bermakna membukanya semula, yang boleh menelan kos sehingga 30% hingga 50% daripada kos awal), faedah percetakan 3D dalam pengeluaran fleksibel boleh diperluaskan kepada situasi di mana sekitar 1000 keping dihasilkan setiap tahun.
3, Ekologi industri: bagaimana teknologi boleh bekerjasama untuk membantu alam sekitar dan cara ia boleh dibina semula
Pembuatan acuan tradisional dan pencetakan 3D logam bersaing antara satu sama lain, tetapi ia bukan sifar-permainan jumlah. Sebaliknya, ia adalah kuasa yang mendorong persekitaran perindustrian ke arah penyepaduan "perkhidmatan pembuatan reka bentuk".
1. Menggabungkan teknologi: membuat komposit dengan kaedah tambahan dan tolak
Syarikat-syarikat yang berada di atas sedang menembusi had satu teknologi dengan menggunakan "pencetakan 3D+pemesinan ketepatan CNC" bersama-sama. Peralatan BLT-S450 Platinum, contohnya, boleh melakukan enam-pencetakan kolaboratif laser dan pusat pemesinan lima-paksi boleh membaiki rongga acuan dengan ketepatan tahap-cermin. Ini mengekalkan keupayaan struktur kompleks pencetakan 3D sambil memenuhi keperluan kualiti permukaan acuan tradisional.
2. Bahan Baharu: Kecerunan Fungsian dan Bahan Komposit
Bahan yang digunakan dalam acuan tradisional kebanyakannya adalah aloi tunggal. Walau bagaimanapun, percetakan 3D boleh meletakkan bahan gred berfungsi dengan cara yang unik untuk setiap kerja. Dalam kes acuan enjin kapal terbang, pencetakan 3D menambahkan salutan-kekerasan tinggi (seperti WC Co) ke permukaan. Ini memastikan teras tetap kuat dan memungkinkan "satu bahan untuk pelbagai kegunaan", yang merupakan penambahbaikan berbanding cara lama untuk menyambung bahan yang berbeza bersama-sama.
3. Mod perkhidmatan: daripada menjual peranti kepada menyampaikan penyelesaian
"Pembekal perkakasan" menukar nama mereka kepada "penypadu perkhidmatan" untuk pembuat peralatan. Platinum telah mengeluarkan sistem "pangkalan data peralatan+bahan+proses" yang berfungsi bersama. Harga serbuk aloi titanium buatan sendiri-nya adalah 50% kurang daripada harga pada tahun 2020 dan platform Internet Perkara telah membolehkan untuk mendiagnosis dan memberi amaran dari jauh tentang kerosakan peralatan, yang telah meningkatkan hasil perkhidmatan kepada 30%.
4. Piawaian dalam industri: Daripada pertumbuhan liar kepada pembangunan piawai
Pembuatan acuan tradisional telah mencipta sistem standard penuh, seperti piawaian ketepatan acuan ISO 2768. Walau bagaimanapun, acuan cetakan 3D masih menghadapi masalah, seperti tidak boleh mendapatkan kelulusan ketepatan dan mengawal kadar kecacatannya. Sebagai contoh, acuan implan perubatan perlu diperakui oleh kedua-dua FDA dan CE setiap tiga hingga lima tahun. Ini menyukarkan pencetakan 3D untuk merebak ke-kawasan tinggi.