3D打印能否在成本上與傳統(tǒng)制造競(jìng)爭(zhēng)?
魔猴君 行業(yè)資訊 912天前
導(dǎo)讀,幾十年前,人們可能不曾想到,隨著CNC數(shù)控機(jī)床的出現(xiàn),該技術(shù)會(huì)替代傳統(tǒng)的手工作業(yè)方式。但是,當(dāng)新技術(shù)出現(xiàn)時(shí),總會(huì)有一些質(zhì)疑的聲音,同時(shí)也有一些人,可以捕捉機(jī)會(huì)脫穎而出。下一個(gè)會(huì)不會(huì)是3D打印嗎?Evolve Additive Solutions公司表示,只要有可能,3D打印的設(shè)計(jì)優(yōu)勢(shì)就會(huì)發(fā)揮作用。目前,該公司已開(kāi)始使用3D打印技術(shù)高速生產(chǎn)聚合物部件。
△STEP工藝,使用從高速成像中借用的技術(shù)。它可以以高達(dá)每小時(shí)286立方英寸的沉積速率,實(shí)現(xiàn)批量打印零件
該公司正在為3D打印在成本上,可直接替換傳統(tǒng)制造方法(尤其是注塑成型)工藝而做準(zhǔn)備。事實(shí)上,公司聯(lián)合創(chuàng)始人、首席執(zhí)行官兼總裁Steve Chillscyzn表示,以部分成本,而不是設(shè)計(jì)自由為主導(dǎo),是3D打印工藝尋找機(jī)會(huì)的最佳方式。
△3D打印對(duì)于傳統(tǒng)工藝,具有節(jié)約成本、更快的制造速度、減小庫(kù)存壓力、解決供應(yīng)鏈、提升設(shè)計(jì)性能等點(diǎn)
迄今為止,3D打印的進(jìn)步,一直是通過(guò)滿足其他生產(chǎn)工藝無(wú)法滿足的需求,來(lái)證明自己的商業(yè)價(jià)值。其中有許多與零件合并、輕量化、復(fù)雜形式、定制和小批量生產(chǎn)有關(guān)。在大多數(shù)情況下,該技術(shù)可以證明通過(guò)改變?cè)荚O(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)提高性能的優(yōu)勢(shì),即使單位成本被提高,客戶覺(jué)得也是合理的。但未來(lái)能不能有一種更平衡的可能,即實(shí)現(xiàn)高速批量生產(chǎn),又可以實(shí)現(xiàn)更低成本呢?所以,已經(jīng)有人正向著與傳統(tǒng)工藝,更具有競(jìng)爭(zhēng)力的新方法進(jìn)行創(chuàng)新,如Evolve開(kāi)發(fā)了一種新的3D打印技術(shù)STEP(選擇熱塑性電子照相工藝),該技術(shù)能夠以更高的速度生產(chǎn),且價(jià)格更接近傳統(tǒng)工藝生產(chǎn)聚合物部件。
△Steve Chillscyzn是Evolve公司首席執(zhí)行官。該公司正在為3D打印工藝,尋找可替代傳統(tǒng)工藝的制造速度,以及成本方式
該公司的這些機(jī)器和生產(chǎn)流程,已經(jīng)花費(fèi)了數(shù)年的時(shí)間進(jìn)行研究。該技術(shù)概括的說(shuō)是3D打印借鑒了高速2D打印,但該過(guò)程不是打印文檔,而是使用電子照相成像來(lái)打印材料層。X、Y和Z的高速閉環(huán)控制,通過(guò)快速構(gòu)建零件和支撐材料以及在單個(gè)零件中,快速應(yīng)用材料組合來(lái)確保精確的分辨率和一致性。該公司的Model SVP 3D打印系統(tǒng)能夠以每小時(shí) 286 立方英寸的速度建造,這意味著一臺(tái)機(jī)器每年,可以交付約8噸的3D打印塑料部件,首席執(zhí)行官說(shuō)。
△該公司為選定的客戶提供測(cè)試樣機(jī),它們能夠幫助該公司對(duì)這種新設(shè)備進(jìn)行評(píng)估,和提供優(yōu)化反饋
Chillscyzn說(shuō),零件成本將是贏得STEP工藝認(rèn)可的最快方式。與注塑成型相比,3D打印的優(yōu)勢(shì)非常吸引人,包括設(shè)計(jì)優(yōu)勢(shì)和免于加工等。但更高的單件成本,迫使用戶權(quán)衡這些優(yōu)勢(shì)與利弊。所以,該技術(shù)需要在成本上克服這個(gè)障礙。數(shù)字制造服務(wù)提供商Fathom,將成為接收下一個(gè)測(cè)試樣機(jī)的客戶之一。Evolve和Fathom將開(kāi)發(fā)一種STEP成本計(jì)算工具,以更容易地計(jì)算和分析應(yīng)對(duì)解決方案。
△這是一個(gè)生產(chǎn)部件,但現(xiàn)在只有3D打印技術(shù)才能制造這種支架,包括接頭扎帶。因此,該技術(shù)在特殊構(gòu)建上,具有特殊的優(yōu)勢(shì)
目前,樂(lè)高和Stanley Black&Decker,已是Evolve的投資者之一。在特殊結(jié)構(gòu)加工中,例如,一個(gè)內(nèi)置水密球閥的3D打印集流體歧管,以及一組9個(gè)相關(guān)的托架,這些都可以使用該技術(shù)輕而易舉的實(shí)現(xiàn),同時(shí),因?yàn)榭梢詫?shí)現(xiàn)按需制造,減小了庫(kù)存壓力。但Chillscyzn表示,在很多情況下,新創(chuàng)意目標(biāo)是該技術(shù)的第二要?jiǎng)?wù)。目前做重要的,該技術(shù)必須憑借自身的優(yōu)點(diǎn),贏得作為生產(chǎn)過(guò)程的認(rèn)可,才能改變零件加工中更廣泛的使用該技術(shù)。
總結(jié):3D打印與傳統(tǒng)制造有著本質(zhì)的不同,簡(jiǎn)化后的生產(chǎn)方式突破傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的限制,將生產(chǎn)復(fù)雜結(jié)構(gòu)與優(yōu)化產(chǎn)品性能成為可能。這提升了廠家的生產(chǎn)彈性、縮短生產(chǎn)周期,并將真正的創(chuàng)新思維帶入產(chǎn)品之中。
但就像Chillscyzn說(shuō)表示的那樣,目前第一要素,可能首要考慮如何將成本降低,讓更多的傳統(tǒng)加工使用該技術(shù)。但隨著該技術(shù)和材料的進(jìn)步,未來(lái)這些都會(huì)被解決。
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