隨著3D打印技術的發展,未來還有很大的進步空間。直接零件制造將是三維打印技術發展追求的未來趨勢。
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在制造業日趨國際化的狀況下,縮短產品開發周期和減少開發新產品投資風險,成為企業賴以生存的關鍵。因此,近年來,3D打印技術備受關注。雅式中國塑料橡膠網記者在9月下旬廣州舉辦的Asiamold 2013國際模具展覽會上,特別采訪了參展3D打印專區的部分廠商。
優勢
據主辦方介紹,本屆展會特設3D打印專區,匯聚了深圳普利得科技、杭州先臨三維科技等業界知名企業。綜合本網記者對幾家企業的采訪,3D打印之所以越來越受到人們的關注,主要原因有幾點:
一、 直接用于新產品開發理念設計、測試、評估。
二、 減少因設計失誤而必須修改模具的風險。“目前,行業里大小模具制造商水平參差不齊,主要面臨的困境是周期長、難維修, 3D打印的出現能有效解決這方面的難題。” 易模塑科技有限公司業務經理謝如州說道。
三、 實現設計早期的快速反饋,顯著提高新產品的一次投產成功率。
四、 縮短新產品開發和試制周期30%-50%。珠海格力大金精密模具有限公司營業部副部長曾艷說:“針對一些高科技產品,3D打印能有效節省前期投模的高成本,也避免了整個制造周期過長的弊端。”
五、 可降低新產品開發成本20%-30%。據廣州隨爾激光快速成型有限公司業務經理丁治恒介紹,公司制作的樹脂模具,一體成型,質量相對可控,而且速度極快,專業針對小批量,低成本快速接單。模具成本只有鋼模約三分之一至十分之一,極為低廉。公司未來還將從專注于汽車類注塑模具延伸至軍工、醫療器械等相關領域。
問題與挑戰
然而,任何技術的發展并不總是一帆風順的。根據多家企業反應,3D打印目前面對的挑戰主要體現在以下幾個方面:
首先,在材料方面,華南理工大學機械與汽車工程學院高分子材料加工工程研究所副所長劉斌指出,目前三維打印技術中成型材料的成型性能大多不太理想,成型件的物理性能不能滿足功能性、半功能性零件的要求,必須借助于后處理或二次開發才能生產出令人滿意的產品。由于材料技術開發的專門性,一般三維打印材料的價格比較昂貴,生產成本提高。
第二,3D打印技術含量高,設備價格相比傳統機型較昂貴。浙江凱華模具有限公司銷售工程師宋靜表示,凱華計劃今年年底在泰州開辦第三個工廠,未來將著手有關注塑產品的業務。雖然目前公司3D快速成型業務涉及不多,但未來可能有大展身手的機會。目前,凱華家居類業務就使用3D技術生產桌椅模具,其表面有類似編織藤條的紋理,十分受歐美市場的歡迎。據悉,2012年,凱華家居/家電類業務共接單2000多套。
第三,現有三維打印機的成型系統都只能進行一種工藝成型,而且大多數只能用一種或少數幾種材料成型,功能單一。
第四,3D打印的成型工藝發展還不完善,打印出來的零件的精度及表面質量大多不能滿足工程直接使用的需要,不能作為功能性零件,只能做原型使用。
第五,軟件問題是實現離散/堆積成型的重要環節,對成型速度、成型精度、零件表面質量等都有較大影響。
這里再結合杭州先臨三維、上海福斐科技等公司,深入介紹各大模具廠商如何從技術、產品線、研發等各個方面,不斷摸索解決問題的出路。
改進技術
從技術角度,據華南理工大學機械與汽車工程學院高分子材料加工工程研究所副所長劉斌介紹,由于制造方法要求的使用材料的限制,目前,在新產品功能檢驗、投放市場試運行、及時了解客戶反饋、小批量生產等方面,市場上已有由三維打印技術衍生出的利用快速原型做母模來制造模具并生產實際產品的快速模具制造技術(RT)。
例如,硅橡膠真空澆注法是一種最常用、最成熟的快速模具技術,通過這種技術可以生產出滿足各種功能特性的類似工程塑料產品,也可進行小批量生產。
此外,還有環氧樹脂模具,采用環氧樹脂模具與傳統注塑模具相比,成本只有傳統方法的幾分之一,生產周期也大大減少。雖然模具壽命不及鋼模,但比硅膠模高,可滿足中小批量生產的需要。
延伸產品線
在產品線上,杭州先臨三維是國內綜合實力較強、銷售規模較大、技術種類豐富的三維成像技術企業。本次展會重點展示了三維掃描儀和3D打印機ProJet 3510 HDPlus。據介紹,先臨的產品線覆蓋了3D打印技術的整條生產鏈,為的就是不僅提供給客戶產品,而且是一整套系統的解決方案,實實在在幫客戶提高效益。
在談及模具制造業前景時,先臨華南區經理曾祥華說,在國外,尤其在模具領域,3D打印早已得到很多應用,甚至有些企業已開始使用3D打印方式打印高端模具及異形流道系統。為此,先臨將在產品研發、推廣、制造理念、數字化設計等多方面,讓客戶買到設備后能真正使用起來并創造價值。
而上海福斐科技發展有限公司華南辦事處銷售經理劉東峰則表示,為了更好、更全面的服務客戶,公司在無錫投資建立了大型的技術研發和應用基地,不僅實地研究3D打印技術,還為客戶提供3D打印、掃描及配套服務。
完善軟件
在軟件方面,為提高效益,不少企業也應用ERP軟件進行生產和管理控制。東莞易慧達軟件有限公司總經理廖鍇介紹,ERP軟件可以幫助企業降低庫存率、減少延期交貨的概率和停工待料等狀況,減少管理人員約10%,提高生產能力約10%-15%。
把握未來趨勢
綜上所述,隨著3D打印技術的發展,未來還有很大的進步空間。直接零件制造將是三維打印技術發展追求的未來趨勢,主要的發展方向有:
(1)成型工藝、成型設備和成型材料的研究與改進。
(2)基于因特網的分散化快速成型、快速模具的網絡制造技術研究。
(3)與生物、醫學技術相結合。
(4)進一步完善軟件的功能。
來自:CPRJ橡塑網 - 熱門推介
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