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工業智造大時代,3D打印價值凸顯放光彩

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關鍵詞:3D打印

    2020年3月,工信部、科技部、教育部、國家標準化管理委員會等六部門印發《增材制造標準領航行動計劃(2020-2022年)》,提出到2022年,立足國情、對接國際的增材制造新型標準體系基本建立。此外,推動2-3項我國優勢增材制造技術和標準制定為國際標準,增材制造國際標準轉化率達到90%,增材制造標準國際競爭力不斷提升。
    國家層面政策的出臺,從一定程度上反應出3D打印具有的戰略性意義,也表明我國在推動3D打印產業發展方面的決心。從航天航空到普通的民用制造,近年來飛速發展的3D打印技術應用領域正在急速膨脹。尤其是在工業設計領域,3D打印技術突出的實體成型優勢,正被多方看好。與此同時,3D打印的應用潛力正被設計師們深入挖掘。
    現代CNC數控機床加工技術,已經能夠完成較復雜的零部件加工。當模型零件的復雜性達到一定程度時,該技術的局限性也就體現出來了。以3D打印技術為代表的增材制造技術,能夠較好的彌補傳統制造技術的不足。3D打印技術不但能夠完整的構建具有復雜內部結構和功能的零部件,而且零部件內部結構越復雜,其制造速度就越快,成本優勢也越突出。
    拿軸承保持架這個小小的部件來說,借助3D打印來制作它可以達到較好的效果。3D打印軸承保持架用于產品設計快速驗證如今已較為常見。在設計3D打印保持架時,制作人員一般可以采用互鎖結構,滾動體將保持架的每個部分固定在一起。這種涉及的目的,是使保持架圓周周圍擁有更多的空間,軸承負載可以分布在更多數量的滾動體上,從而實現較佳的性能。
    從全局來看,3D打印在“工業智造”領域至少有三個層面的應用。在軍事工業領域,比如飛機某些部件要求輕量化,用3D打印能一次成型。在普通工業領域,目前3D打印更多的用于新產品開發,模具制作的時間從兩個月左右壓縮到一周內。在個性化定制領域,3D打印將更好地滿足不同用戶的實際需求。
    在節省成本、提高構建精細度、提高產品制造效率的大趨勢下,借助3D打印來制造產品將會更加注重材料、人員、設備等因素。隨著3D打印技術的不斷成熟,軸承、閥門、管件、減振器、粉碎設備等諸多工業器械都將可以借助3D打印制造完成,并讓這些產品的質量得到有效保障。
    值得注意的是,目前3D打印相關軟件、材料、工藝、技術等都被各國高度重視,國家間的跨國科研合作活動日益頻繁。國內的工業級3D打印機品牌在設計端和國際軟件公司合作,也加快了3D打印在多個領域的應用步伐。針對細分市場的行業需求,國內外企業也在積極開發相應的應用型軟件。
    隨著3D打印商用步伐的不斷加快,一些問題也逐步顯現出來。除了國內消費市場對3D打印的認識和應用不足之外,工業級3D打印設備的成本昂貴和維護費用高,使得許多中小企業望而卻步。與此同時,雖然3D打印能夠實現對復雜物體的制造,但打印出來的物體需要組裝、材料不能自我修復、物體不能自適應變形等,這些也阻礙了3D打印技術價值的發揮。
    據統計數據顯示,2019年中國3D打印市場規模約為33.6億元。伴隨著中國3D打印技術的不斷進步,3D打印在航天航空、汽車制造等行業的需求將持續增加。預計2020年,中國3D打印市場規模將接近50億元。
    各行業的迅速發展,倒逼3D打印加快進行技術革新。3D打印在技術革新方面包含三個層面的思想,即通用、實用和效用。相信經過不斷改進,今后借助3D打印制造出來的各類產品,將在美觀性、實用性等方面實現提升和優化。
     

    (審核編輯: KEEP)

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