用3D打印優(yōu)化生產(chǎn)制造過程

《中國制造2025》戰(zhàn)略的出臺，將推動制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級進程。眾多中國企業(yè)以躋身國際品牌行列為目標(biāo)，尋找節(jié)約時間和成本的新型生產(chǎn)方式，進而增強自身的創(chuàng)新能力。在創(chuàng)新的過程中，提供個性化定制產(chǎn)品，縮短產(chǎn)品上市周期，以及高效利用資源是關(guān)乎企業(yè)能否領(lǐng)先布局其智能制造的決定性因素。為了革新制造方式，越來越多的制造業(yè)企業(yè)將目光投向了增材制造技術(shù)??也就是3D打印，從而優(yōu)化其生產(chǎn)制造過程。

3D打印應(yīng)用于研發(fā)和生產(chǎn)環(huán)節(jié)

據(jù)中國經(jīng)濟時報記者了解，青島海爾模具有限公司(以下簡稱海爾模具)就將Stratasys的3D打印解決方案應(yīng)用在研發(fā)和生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié)中。一方面，海爾模具通過基于FDM技術(shù)的3D打印機制作家電部件的外觀、結(jié)構(gòu)及功能模型，大幅降低了從設(shè)計到生產(chǎn)的時間成本，避免了生產(chǎn)滯后。

海爾模具快速成型中心項目經(jīng)理褚名舉表示：“3D打印技術(shù)顛覆了傳統(tǒng)的模型制作方式，能為我們最多節(jié)約69%的模型制作時間。尤其在制作結(jié)構(gòu)復(fù)雜的部件模型時，3D打印更是絕佳選擇�！�

3D打印在直接制造方面的優(yōu)勢幫助海爾模具屢次化解了生產(chǎn)危機。公司曾有一臺進口吊車設(shè)備的風(fēng)扇扇葉突然損壞，造成設(shè)備停用。海爾模具通過對損壞風(fēng)扇扇葉進行3D掃描，再使用Fortus 900mc進行3D打印，僅7小時就制作出滿足強度標(biāo)準的扇葉，設(shè)備也因此得以重新投入生產(chǎn)。

上海家化聯(lián)合股份有限公司是國內(nèi)化妝品行業(yè)首家上市企業(yè)。企業(yè)意識到，隨著消費者對產(chǎn)品包裝的重視日益增強，一款美觀、獨特的包裝設(shè)計因而變得比以往更加重要。上海家化購入一臺3D打印機快速制作包裝容器模型。


由于一些化妝品包裝容器具有不規(guī)則的幾何形狀，同時要求模型具備一定的透明度，還需將其制作成中空以驗證能夠承裝的液體容量，制作一個包裝容器模型并不像做設(shè)計圖那么簡單。包裝設(shè)計團隊通過3D打印模型對玻璃瓶、塑料瓶等包裝容器造型設(shè)計進行外觀、手感、容量等方面的快速驗證。使用3D打印，設(shè)計團隊能在短時間內(nèi)制作5-6個包裝容器模型，而在相同時間內(nèi)，通過傳統(tǒng)CNC技術(shù)只能制作2-3個模型。

引發(fā)直接數(shù)字制造應(yīng)用熱潮

在眾多3D打印應(yīng)用中，直接數(shù)字制造(DDM)在中國及全球市場引起了一股應(yīng)用熱潮。直接數(shù)字制造即通過3D數(shù)據(jù)，以層層疊加的方式直接進行部件打印，無需機械加工、鑄模或鑄造等過程。直接數(shù)字制造為產(chǎn)品設(shè)計打開了一扇大門，同時帶領(lǐng)企業(yè)打入新的市場，建立新的商業(yè)模式。Stratasys董事會執(zhí)行委員會主席Scott Crump表示，直接數(shù)字制造“對于傳統(tǒng)工業(yè)設(shè)計流程來講是一種低風(fēng)險、高收益的全新選擇”。

在航空航天領(lǐng)域，直接數(shù)字制造在精度和性能上的優(yōu)勢彰顯得淋漓盡致。空中客車公司(空客公司)在旗艦機型A350 XWB上就應(yīng)用了Statasys增材制造解決方案�？湛凸�司通過直接數(shù)字制造制作出強度高、重量輕的飛機零部件，有效節(jié)約了制造時間，降低了制造成本。

無獨有偶，在汽車行業(yè)，直接數(shù)字制造幫助企業(yè)更好地進行汽車制造。寶馬公司就通過直接數(shù)字制造制作裝配所需工具。據(jù)其夾具與卡具生產(chǎn)部門介紹，相較于傳統(tǒng)金屬切割生產(chǎn)方式，直接數(shù)字制造為工具制作提供了另一種絕佳選擇。例如，一個由FDM技術(shù)制造的手持吊線工具能提升工人的生產(chǎn)力，在進行更多次的可重復(fù)性工作時不易感到疲勞；一個裝配工具設(shè)計師可以使用3D打印技術(shù)生產(chǎn)出平衡度更好、重量僅為原重量28%的裝配工具。

Stratasys亞太及日本地區(qū)總經(jīng)理Omer Krieger說，“未來的行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者，必定是那些通過今天的創(chuàng)新技術(shù)，追求高效、靈活的生產(chǎn)方式，及時滿足市場需求，同時實現(xiàn)低成本運營的企業(yè)�！�

很高興看到應(yīng)用越來越普遍