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用3D打印优化生产制造过程

  《中国制造2025》战略的出台,将推动制造业转型升级进程。众多中国企业以跻身国际品牌行列为目标,寻找节约时间和成本的新型生产方式,进而增强自身的创新能力。在创新的过程中,提供个性化定制产品,缩短产品上市周期,以及高效利用资源是关乎企业能否领先布局其智能制造的决定性因素。为了革新制造方式,越来越多的制造业企业将目光投向了增材制造技术??也就是3D打印,从而优化其生产制造过程。

  3D打印应用于研发和生产环节

  据中国经济时报记者了解,青岛海尔模具有限公司(以下简称海尔模具)就将Stratasys的3D打印解决方案应用在研发和生产的各个环节中。一方面,海尔模具通过基于FDM技术的3D打印机制作家电部件的外观、结构及功能模型,大幅降低了从设计到生产的时间成本,避免了生产滞后。

  海尔模具快速成型中心项目经理褚名举表示:3D打印技术颠覆了传统的模型制作方式,能为我们最多节约69%的模型制作时间。尤其在制作结构复杂的部件模型时,3D打印更是绝佳选择。

  3D打印在直接制造方面的优势帮助海尔模具屡次化解了生产危机。公司曾有一台进口吊车设备的风扇扇叶突然损坏,造成设备停用。海尔模具通过对损坏风扇扇叶进行3D扫描,再使用Fortus900mc进行3D打印,仅7小时就制作出满足强度标准的扇叶,设备也因此得以重新投入生产。

  上海家化联合股份有限公司是国内化妆品行业首家上市企业。企业意识到,随着消费者对产品包装的重视日益增强,一款美观、独特的包装设计因而变得比以往更加重要。上海家化购入一台3D打印机快速制作包装容器模型。

  由于一些化妆品包装容器具有不规则的几何形状,同时要求模型具备一定的透明度,还需将其制作成中空以验证能够承装的液体容量,制作一个包装容器模型并不像做设计图那么简单。包装设计团队通过3D打印模型对玻璃瓶、塑料瓶等包装容器造型设计进行外观、手感、容量等方面的快速验证。使用3D打印,设计团队能在短时间内制作5-6个包装容器模型,而在相同时间内,通过传统CNC技术只能制作2-3个模型。

  引发直接数字制造应用热潮

  在众多3D打印应用中,直接数字制造(DDM)在中国及全球市场引起了一股应用热潮。直接数字制造即通过3D数据,以层层叠加的方式直接进行部件打印,无需机械加工、铸模或铸造等过程。直接数字制造为产品设计打开了一扇大门,同时带领企业打入新的市场,建立新的商业模式。Stratasys董事会执行委员会主席Scott Crump表示,直接数字制造对于传统工业设计流程来讲是一种低风险、高收益的全新选择。

  在航空航天领域,直接数字制造在精度和性能上的优势彰显得淋漓尽致。空中客车公司(空客公司)在旗舰机型A350XWB上就应用了Statasys增材制造解决方案。空客公司通过直接数字制造制作出强度高、重量轻的飞机零部件,有效节约了制造时间,降低了制造成本。

  无独有偶,在汽车行业,直接数字制造帮助企业更好地进行汽车制造。宝马公司就通过直接数字制造制作装配所需工具。据其夹具与卡具生产部门介绍,相较于传统金属切割生产方式,直接数字制造为工具制作提供了另一种绝佳选择。例如,一个由FDM技术制造的手持吊线工具能提升工人的生产力,在进行更多次的可重复性工作时不易感到疲劳;一个装配工具设计师可以使用3D打印技术生产出平衡度更好、重量仅为原重量28%的装配工具。

  Stratasys亚太及日本地区总经理OmerKrieger说,未来的行业领导者,必定是那些通过今天的创新技术,追求高效、灵活的生产方式,及时满足市场需求,同时实现低成本运营的企业。

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