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3D打印技術應用于復雜產品的制造

http://www.b2b.hc360.com 中國金屬加工網 信息來源:Author發布時間:2019年07月05日瀏覽:705

  3D打印技術除了進行高度定制的生產以滿足個人需求,還可以用來制作非常復雜的產品。這意味著3D打印可能會對汽車和制造業等重工業產生重大影響。到2019年,預計10%的離散制造商將使用3D打印機為他們銷售或服務的產品生產零部件。為了說明目前正在進行3D打印的一些復雜結構,下面是當前在制造業中實現3D打印的一些關鍵范例。

  在汽車領域,初創公司Local Motors已經在利用3D打印技術制造汽車方面取得了相當不錯的成績。該公司設計了世界上第一輛3D打印電動汽車Strati。75%的汽車,從底盤到車身都是3D打印的,使用碳纖維增強ABS塑料。從最初的設計到原型的最終生產,Local Motors只需要兩個月的時間,充分展示了如何利用3D打印技術來縮短投放市場的時間。

  許多老牌制造企業也在制造過程中成功地運用了3D打印技術,并取得了顯著的效果。這在航空航天和汽車工業中表現得最為明顯。為了追求發展和使用先進的加法制造技術,寶馬集團迄今已將1萬個3D打印部件集成到勞斯萊斯幻影系列的生產中,聲稱這樣的新技術將縮短生產時間,并在汽車制造中實現更經濟的生產。

  通用電氣最近開設了它的多模態制造工廠,這是一家大規模的加法制造工廠,為通用電氣先進的LEAP噴氣發動機生產燃料噴嘴等3D打印部件。通用電氣已經使用3D打印技術快速制造替代材料有一段時間了。現在,該公司正著手將3D打印技術融入其主要制造流程。新的燃料噴嘴設計,通過3D打印實現,比傳統生產的早期模型輕25%,耐用性提高5倍。噴嘴以前由20個零件組成,且這些零件必須從不同的供應商處采購,然后組裝在一起。現在,他們可以一步完成。

  空客公司正在利用3D打印技術建造飛機,并已在其最新的A350機型中引入了1000多個3D打印部件。空客也在試驗完全3D打印的飛機。在2016年的國際航空航天展上,它展示了雷神無人機——一架完全3D打印的無人機,由50個3D打印部件和兩個電機組成。這架飛機長4米,重21公斤,只用了4個星期就建成了。


  分散式按需生產

  在遙遠的環境中自主創造復雜產品的能力受到資源開采公司、太空機構和軍方的高度追捧。第一個工作應用程序已經存在,還有許多正在開發和現場測試中。

  3D打印可以將制造業帶到偏遠、難以到達的地區。2014年,美國海軍在埃塞克斯號航空母艦上安裝了3D打印機,訓練水手打印所需的備件和武器部件,減少了交貨時間,并使他們能夠在偏遠地區使用關鍵部件。美國海軍的另一個實驗項目是在遠洋船只上應用“隨需應變”3D打印無人機的概念:一艘船離開港口,船上已經裝載了少量的電氣部件和大多數無人機設計中常見的部件,然后,根據任何特定的需要,例如監視或情報,水手們將能夠自己打印和組裝所需的無人機。

  在航空航天領域,美國宇航局已與太空3D打印公司簽訂合同,設計一款將在國際空間站進行測試的3D打印機。“太空制造”專注于生產用于太空操作的打印機和材料。該公司的最終愿景是在深空探測任務中提供所需技術。與RepRap率先提出的自我復制3D打印機的想法相結合,這可以支持最復雜的太空任務,從行星和彗星的探索到小行星資源的開采。

  資源開采項目通常在偏遠地區進行,擁有很少的甚至沒有基礎設施,這使得備件的交付具有挑戰性。石油平臺就是一個很好的例子。殼牌技術中心正在探索生產工具的遠程離岸3D打印,目的是讓平臺工作人員能夠自己制作所需工具。

  欠發達的偏遠地區通常欠缺制造能力,與全球供應鏈脫節。Field Ready正在與世界宣明會(World Vision)合作,在尼泊爾建立一個創新實驗室,生產救援機構在救災營地所需的3D打印用品(反過來,這將減少向災區運送成套用品的需求)。該公司估計,這項技術可以為援助機構節省40-50%的后勤成本。


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