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利用鈦3D打印降低制造成本

魔猴君  知識堂   22天前

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鈦金屬成本高昂,而且用這種材料制成的零件通常很復(fù)雜,這使得傳統(tǒng)制造方法成本高昂。3D打印在某些應(yīng)用領(lǐng)域越來越受歡迎,因為它在降低制造成本方面具有巨大潛力,特別是在航空航天、醫(yī)療設(shè)備和汽車等行業(yè)。


作為一種增材制造(而非減材制造)技術(shù),3D打印通常產(chǎn)生的廢料較少,而設(shè)計為3D打印的部件通常需要的材料較少。制造商還可以通過3D打印節(jié)省時間、能源和工具成本。讓我們仔細看看鈦3D打印的現(xiàn)狀、機器、服務(wù)和使用它的公司。

選擇3D打印而非機器或鑄造的6大理由

材料效率

傳統(tǒng)的加工工藝,如CNC銑削,經(jīng)常會造成大量的材料浪費。使用成本高昂的鈦金屬時,3D打?。ㄒ卜Q為增材制造)只需要足夠的材料來制作零件和一些支撐物,而其余的鈦粉則可以用于下一次打印。

3D打印可以生產(chǎn)非常接近最終所需形狀的零件,從而減少了大量后處理的需要,并進一步減少浪費。

設(shè)計優(yōu)化

3D打印讓您能夠創(chuàng)建復(fù)雜、輕質(zhì)的結(jié)構(gòu),而這些結(jié)構(gòu)很難或不可能通過傳統(tǒng)方法生產(chǎn)。這可以使零件使用更少的材料,同時保持強度和功能性。

工程師實現(xiàn)這一目標的方法之一是使用CAD軟件進行拓撲優(yōu)化,通過去除不必要的材料來減輕部件重量。這在航空航天等行業(yè)尤其有益,因為減輕重量可以大幅節(jié)省成本。

3D打印可以生產(chǎn)通常需要組裝多個部件的復(fù)雜集成組件。通過在設(shè)計階段將多個部件整合為單個打印件,公司可以減少裝配時間、人工成本和潛在故障點。零件越少,供應(yīng)鏈就越簡化,對多個供應(yīng)商的需求就越少,物流成本也就更低。

無需工具或設(shè)置成本

對于鑄造鈦合金部件,傳統(tǒng)制造需要定制工具,例如模具。3D打印消除了對模具或芯體的需求,因為部件是直接從數(shù)字文件打印出來的。零件設(shè)計的更改可以快速實施,無需新工具,從而降低了與設(shè)計修改相關(guān)的成本。

這款原型發(fā)動機的鈦合金排氣歧管重量僅為Inconel的一半,Zenith Technica在七天內(nèi)打印并交付給客戶(來源:Zenith Technica)

更短的交貨時間

使用內(nèi)部金屬3D打印機,單個部件的交付時間可能只有幾天,而3D打印服務(wù)可能需要更長的運輸時間。由于生產(chǎn)時間較短,公司可以按需制造部件,無需任何常備庫存。

定制和靈活性

3D打印無需重新加工即可定制零件,使生產(chǎn)小批量或定制產(chǎn)品(如患者專用手術(shù)器械)變得更加容易且更具成本效益。3D打印可以生產(chǎn)機械復(fù)雜性更低的零件,從而生產(chǎn)出使用壽命更長、維護需求更少的組件,進一步降低運營成本。

節(jié)省能源

3D打印工藝,例如電子束熔化(EBM)或選擇性激光熔化(SLM),通常比傳統(tǒng)加工更節(jié)能,尤其是考慮到減少后處理和材料回收工作的需求時。



編譯來源:ALL3DP

   
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