復雜與經(jīng)濟的結(jié)合，3D打印+創(chuàng)造怎樣的附加值？

南極熊覺得3D打印的一大優(yōu)勢在于加工一些過于復雜的結(jié)構(gòu)，而這些復雜正是產(chǎn)品實現(xiàn)更高附加值之所在。而傳統(tǒng)工藝的經(jīng)濟性以及效率和表面精度往往是目前3D打印所難以企及的。并且南極熊一直認為，想要讓3d打印快速的融入傳統(tǒng)行業(yè)，對傳統(tǒng)制造業(yè)產(chǎn)生互補，于是不少聰明的3D打印技術(shù)踐行者開始了3D打印+的探索之路。將3D打印創(chuàng)造的復雜性與傳統(tǒng)加工方法所帶來的經(jīng)濟性結(jié)合，3D打印+為我們打開了哪些腦洞大開的想法？國內(nèi)在利用現(xiàn)代與傳統(tǒng)制造技術(shù)方面，有關(guān)復雜與經(jīng)濟性結(jié)合的創(chuàng)新探索。

3D打印與鑄造的結(jié)合

華南理工大學提出了基于金屬3D打印的新型異種材料復合鑄造方法。通過金屬3D打印技術(shù)成型復雜形狀的薄壁零件，然后通過鑄造方法向薄壁零件填充澆鑄材料，澆鑄材料的熔點低于薄壁零件的熔點，冷卻后成型復雜實體零件。

3D打印與鑄造的結(jié)合可操作性強，生產(chǎn)效率高，一方面利用金屬3D打印成型具有任意復雜幾何形狀的薄壁零件，另一方面利用鑄造快速填充大面積區(qū)域，通過溶液的流動填充相對復雜內(nèi)部區(qū)域，充分結(jié)合金屬3D打印和鑄造各自的優(yōu)勢，實現(xiàn)復雜零件的快速制造，而且金屬3D打印成型薄壁零件，可減少成型殘余應力，提高了零件的機械性能。

華南理工大學通過3D打印與鑄造的結(jié)合制造出復雜內(nèi)腔結(jié)構(gòu)的零件，不需要后續(xù)加工，同時形成異種金屬材料的結(jié)合。3D科學谷了解到當然這樣的加工是有先決條件的，金屬3D打印成型的薄壁零件的材料以高溫合金材料為主，如鎳基合金、不銹鋼，或者鈦合金等具 有高熔點的材料，而鑄造材料以低熔點金屬材料為主，如鋁合金、銅合金鑄造材料熔點一定要低于金屬3D打印成型的金屬材料的熔點，且不發(fā)生反應， 或者兩者物理或化學反應后的性能不削弱或影響到整體的性能。

3D打印砂模與傳統(tǒng)砂模的結(jié)合
廣西玉柴在鑄造集成式復合氣缸蓋的砂芯組方面進行了積極的探索，成功鑄造出零件復雜程度高的集成式復合氣缸蓋。3D打印在其中發(fā)揮的作用是組合砂型的缸蓋上水套砂型、缸蓋下水套砂型、進氣道砂型和排氣道砂型是由3D打印出來的。

采用3D打印成型技術(shù)一次成型，能夠精確的保證砂型的形狀尺寸，以及形狀之間的相對位置，能夠保證鑄件的壁厚均勻，特別是進排氣道與缸蓋水套的進排氣道外殼的復雜形狀相應匹配及壁厚的均勻。3D科學谷了解到缸蓋上水套、缸蓋下水套、進氣道、排氣道一次精確成型，能夠成功確保進排氣道在澆鑄過程中無上浮，能夠解決各個氣道位置一致性的問題，從而確保氣道參數(shù)良好性。

3D打印與機加工的結(jié)合

高邁特公司推出的Revolution 系列銑刀產(chǎn)品，在銑刀的制造中高邁特同時使用了金屬3D打印技術(shù)和機械加工技術(shù)。銑刀中擁有密集出屑槽的刀體部分是通過金屬3D打印技術(shù)制造的定制化非標產(chǎn)品，刀柄部分則是通過機械加工技術(shù)批量化生產(chǎn)的標準產(chǎn)品。

通過機床和小型刀具以輕切的方式制造刀體存在加工難度高、加工周期長的問題。3D科學谷了解到高邁特所使用金屬3D打印技術(shù)不僅能夠制造出更高密度的出屑槽，而且使刀體制造效率得到提升。由于刀體中出屑槽的密度提高了，刀具在進行材料加工時的效率也得到提升，特別是在切削鋁合金和碳纖維復合材料時可實現(xiàn)更高的材料切除率。

來源：3d科學谷
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