“增”还是“减”?揭秘增材制造三大场景

来源:Stratasys

数控加工作为一种常见的制造技术,一直被视为世界传统工业制造商的主流技术。数控机床采用精确的金属“减法”加工,即通过去除材料而不是添加材料来制造零件。

但如果用“加法”代替“减法”能得到更好更快的结果吗?为什么不尝试使用3D打印增材制造技术呢?它经济可行吗?

尽管哪种方法更适合制造数控铣削、车床或添加剂制造3D打印模具但3D打印在制造零件、工具和成型模具时,仍存在争议。

定制零件和模具需要特殊规格设计

添加剂制造促进了定制工具的生产,使其更快、更便宜。例如,添加剂制造已经取代了生产定制金属成型模具和折弯机模具的传统方法。传统的A2方法、D2或4140工具钢制造零件可从不同的制造商处获得标准现成的几何模具。但是,如果需要定制模具,这种方法并不理想。

定制模具的需求通常发生在设计阶段完成配合和功能测试后。它通常是在计划之外,所以它需要的特定材料可能需要很长的准备时间,而且不容易获得。这将影响设计过程,然后增加成本。

在定制模具的制造成本和工期方面,增材制造技术具有更大的优势。

“增”还是“减”?揭秘增材制造三大场景

增材制造技术采用熔融层积成型(FDM)3D打印机可以生产定制的金属成型模具,而不是数控加工技术。这无疑是100-500套加工量的更好选择。此外,FDM还非常适合制作金属板偏移和扩口模具,速度更快,浪费更少。与传统的加工方法相比,添加剂制造节省了时间和成本。

当零件包含复杂的规格设计时

例如,定制模具或制动工具通常包含更复杂的几何形状。

添加剂制造是这种复杂部件的理想选择。它允许多次迭代不同的设计和复杂的几何形状。在制造模具时,可以打印特定数量的材料,遵循复杂的图案,优化可用材料,并以更快的速度生产。数控加工所需的材料准备时间较长,可用材料利用率较低,速度不如3D打印。

复杂的几何形状可以通过使用添加剂制造技术和选择合适的打印机来实现,在中等规模生产中花费更少的时间和精力。

“增”还是“减”?揭秘增材制造三大场景

比如,Stratasys FDM技术可以印刷各种高强度热塑性塑料,可以承受金属薄板的成型压力。它用增材工艺制造生产工具,也可以批量生产。

当零件需要标签时

采用添加剂制造或3D打印的另一个显著优点是,特定的标签可以通过3D打印机打印成零件。

如今,零件库存的维护和跟踪非常重要。将包含关键信息的条形码或标签贴在零件上有助于精细库存管理。然而,有时这个动作需要一个单独的过程,即在粘贴零件之前打印标签。作为一个辅助过程,它通常与零件的制造分开。

零件依靠3D打印的精细功能,可以直接打印条形码和其他特定信息,并将其纳入生产过程。更重要的是,零件的标签也可以“看不见”,无法消除,可以通过红外设备进行扫描或识别。这是添加剂制造取代数控加工或其他金属成型工艺的另一个明显优势。

“增”还是“减”?揭秘增材制造三大场景

当然,数控技术和添加剂制造各有优势。数控加工一直是制造零件的可行方法,未来将继续使用。3D打印带来了传统制造技术无法比拟的优势。3D打印的使用可以大大降低零件的制造成本和生产时间。

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