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未来已来!金属增材制造如何改变模具行业?
上海市模具技术协会-上海模具信息网 时间:2019/10/29 14:26:33


几十年前,CNC数控机床刚出现时,人们不会想到,在不久的将来,数控加工会替代模具制造依赖钳工作业的方式。当新技术出现时,总有人会质疑与抵触,但也有人能捕?#20132;?#20250;而突颖而出。

如今,金属增材制造正在急剧地改变产品制造的方式。如下图所示,传统的制造是将完整的金属材料用数控机床来进行减材加工,最终得到实体零件,其过程去除了大量的材料?#27426;?#37329;属增材制造是使用三维数字模型直接打印产品的一种生产方式,将金属粉末材料,按照烧结、熔融、喷射等方式逐层堆积,制造出实体物品。

增材制造与传统制造有着巨大的不同,简化后的生产方式突破传统结构设计的限制,将生产复杂结构与优化产品性能成为可能。这提升了厂?#19994;?#29983;产弹性、缩短生产周期,并将真正的创新思维带入产品之中。有了增材制造技术,过去只存在于想象中、被视为不可能生产的各种产品,终于能够被实现。

增材制造的前景无限开阔,但其可扩充性曾让人裹足不前。许多企业家看到增材为其节省巨大成本支出的潜力,但也存在疑问:除了用来制作原型,如何使用增材技术生产数以千计、高性价比的产品? 事实上随着技术的进步,如今的金属增材技术已具备批量生产的能力,其制造的产品无论在性能上、生产效率或生产规模上,都已经可以和传统制造相比拟,而生产成本也有了显著的降低。以下我们来?#30452;?#20171;绍增材制造的四大显著优势。

01产能激增的快速响应

无论是生产消费性电子零件或篮球鞋,需求激增往往令生产厂家?#32844;?#21448;恨。这是由于传统加工的供应链复杂且冗长,而要求每个?#26041;?#39034;应激增的需求瞬间扩大产能难以实现,因此也加大了快速响应的?#35759;取?/span>

反观增材制造技术对于模具、工装夹具的要求低,因此减少了生产厂家对供应链的依赖。增材制造的产品减少了从设计方案到制造所需要的时间,加速产品推向市场,将新产品更快送到消费者?#31181;小?/span>

02实现个性化生产

伴随个人特色潮流而来?#27169;?#26159;消费者对产品的个性化需求。省去模具的使用,增材制造让企业以更低廉的成本,快速制造个性化产品。其小批量生产的优势,与现代消费者日新月异的需求更完美地契合。

举例来说,若要生产上图中具有个性化特色的限量版汽车,就能够透过增材制造实现小批量零件生产,以性价比最高的方式提供?#31361;?#25152;需的产品。

03解决人才短缺问题和降低生产成本

相较于传?#25104;?#20135;方式,增材制造能?#34892;?#38477;低生产成本与进入门槛。举例来说,制造业应用广泛的CNC 数控机床加工在全球范围内存在人才短缺问题,且其必备的专业操作人员是沉重的人力成本来源,这也是?#34892;?#22411;生产厂家难以与规模较大的竞争对?#21046;?#25932;的重要原因。

与之形成?#21592;?#30340;增材制造技术,对于专业操作人员的要求则不那么高,因为增材设备更加简单、编程相对容易,也因此长期来说操作成本更低。此外,增材制造突破生产的地域限制,您可以在瑞士进行编程设计后,发到国内或其他地区生产,而这在需要诸多工装夹具的传统制造领域是难以实现的。

04不同制造作业间快速替换

传统制造中更换加工零件既耗时又费力。举例而言,CNC 数控机床经常需要花费数十?#31181;?#21040;几个小时才能完成零件的替换。而增材制造可以一次成型多个产品,不同制造作业间?#28903;?#27491;达到无缝替换,而?#30475;?#26367;换的时间最多可缩短到几?#31181;?#20869;。

企业弹性生产的同时,也意味着生产备件所需时间与金钱成本的大幅降低。传统CNC数控加工或注塑成型生产中,经常需要超额生产10%的产品,以因应过程中发生的损耗与报废件。而使用增材技术则可以在损耗发生的当下,按需生产额外的零件,避免超额生产所产生的浪费。

随着增材制造技术的创新,企业采纳、应用增材的门槛将会大大降低,进而满足企业缩短产品生产周期来满足?#31361;?#38656;求的目的。在增材制造的助力下,传统制造方式以及所生产的产品,都将有质的提升以及设计思维上飞跃性的突破,而这一天的到来已经指日可待


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