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工业生产:从传统工艺过渡到金属3D打印
发布时间:2020-04-22 14:53:13 【返回】

  工业生产:从传统工艺过渡到金属3D打印

  近年来,金属3D打印正迅速成为最受欢迎的工业制造技术之一。它可以生产传统工艺无法制造的形状和特征,包括晶格、有机拓扑和复杂型芯结构以及冷却流道等。激光粉末床熔融技术(SLM)通过有选择地逐层熔化金属粉末直到形成零件,可生产出具有良好表面光洁度的铝、钢、镍以及钛合金零件。

  SLM技术在航空航天领域具有可观的应用价值,并具有广泛的应用案例,波音777X所配备的GE9X发动机上面有数百种金属3D打印零件。3D打印部件比其前代产品具有更好的性能,更轻的重量和更少的组装部件。仅燃料成本的节省就足以证明GE Additive对金属3D打印基础设施、研发和质量保证的投入是完全合理的。

  对于GE而言,这不是一夜之间的突然成功,而是研究、测试和工程的战略协调结果。在过去的十年中,GE收购了主要的金属3D打印服务商、原始设备制造商以及原材料供应商,以确保其供应链的安全。但是,那些没有能力进行收购行为的企业如何尽快的使用金属3D打印来增加工业附加值呢?当前,最好的方式是采用该技术为工业装配的内部组件增加价值。

  复杂形状可能很难用传统工艺生产但对于3D打印而言则相对简单

  SLM技术多用于具有较高准入门槛的行业,也是所有3D打印技术中产品化最为复杂的技术。它对金属粉末的规格以及操作人员的个人防护有特定的要求,对成功完成打印和后处理需要有稳定的惰性气体供应以及一系列的设备要求。由于这些额外的费用和附加设备,许多企业采用外协来使用该技术,自己只提供设计。

  除了快速原型制作之外,SLM技术多用于创建专门设计的轻量级组件。对于应用领域,3D打印定制组件是一种简单的方法。采用3D打印制造的铝合金,可以直接替代传统的金属铸件。对于泵和压缩机壳体,3D打印的替代品通常可以使用相同的设计文件,并在1-2周内按需生产单个零件,而如果交给铸造厂生产则需要数周甚至数月。

  金属3D打印可以直接替代铸造部件

  图为SLM打印的铝合金泵歧管

  SLM技术的另一个优点是部件几乎完全致密而不需要微孔浸渍密封工艺。与工业金属铸件相比,SLM技术具有更多优势,原型和设计修改可以使用与最终产品完全相同的材料进行打印,这样可以快速进行产品验证,加速迭代。

  金属3D打印的零件通常隐藏在整个组件中,用来提升整个产品的性能。无论是工业外壳、组合式支架、复杂歧管还是其他特定用途的组件,都可以进行3D打印可行性评估并制定可行的解决方案。工业部件的生产方式正在从传统工艺过渡到金属3D打印。


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