不需要紙和墨,將設計好的物體轉化為三維設計圖,采用分層加工、疊加成形的方式逐層增加材料來(lái)打印真實(shí)物體的3D打印技術(shù)正在發(fā)達國家迅速興起。
3D打印為傳統裝備制造業(yè)帶來(lái)新契機
根據近期發(fā)布的《2014年下半年中國裝備工業(yè)走勢分析與判斷》分析,下半年我國裝備工業(yè)仍將保持回暖態(tài)勢,工業(yè)機器人、服務(wù)機器人、3D打印等智能裝備、軌道交通裝備以及節能環(huán)保裝備等行業(yè)將呈現快速的增長(cháng)態(tài)勢。
模具專(zhuān)家羅百輝表示,與傳統技術(shù)相比,3D打印技術(shù)最突出的優(yōu)點(diǎn)是無(wú)需機械加工任何模具,就能直接從計算機圖形數據中生成任何形狀的零件,從而大幅縮短生產(chǎn)周期、提高生產(chǎn)效率。目前我國裝備制造領(lǐng)域的應用還處于起步階段,主要用在參展樣品和模具開(kāi)發(fā)上。一旦技術(shù)走向全面成熟,將大大降低生產(chǎn)成本。
3D打印技術(shù)是第三次工業(yè)革命的重要標志,它將把人類(lèi)的裝備制造水平帶入一個(gè)全新的高度和境界,因為隨著(zhù)生產(chǎn)速度和質(zhì)量的不斷提升,越來(lái)越多的工業(yè)部件將被打印出來(lái),而不是被沖壓或燒鑄出來(lái)。同時(shí),它還改變了通過(guò)對原材料進(jìn)行切削、組裝進(jìn)行生產(chǎn)的加工模式,實(shí)現了隨時(shí)隨地按不同需要進(jìn)行生產(chǎn)。
3D打印技術(shù)使產(chǎn)品復制由平面擴展到了立體空間,其意義遠遠超過(guò)了噴墨到激光、黑白到彩色打印技術(shù)的發(fā)展,而且它將使裝備制造業(yè)徹底告別車(chē)床、鉆頭、沖壓機、制模機等傳統工具,改由更加靈巧的電腦軟件主宰。在將來(lái),長(cháng)長(cháng)的流水線(xiàn)、轟鳴機器聲都將越來(lái)越少,一個(gè)人、一臺電腦、一部打印機就有可能組成一個(gè)現代化“工廠(chǎng)”。
未來(lái)或將實(shí)現產(chǎn)品量化生產(chǎn)
工信部總經(jīng)濟師周子學(xué)指出,工信部將著(zhù)力在設計3D打印產(chǎn)業(yè)化路線(xiàn)、政策支持等方面加大工作力度,不斷提高相關(guān)技術(shù)水平,延伸產(chǎn)業(yè)鏈條,加快我國裝備制造業(yè)轉型升級。
據羅百輝介紹,在傳統制造業(yè)中,制作復雜結構的大型制件一般采用分段成形、拼接成整體的方法,生產(chǎn)周期長(cháng),成本高,不但制件連接處潛伏著(zhù)質(zhì)量隱患,而且也增加了重量。而3D打印技術(shù)能夠使最終固結成形的產(chǎn)品為整體成形制造、自然無(wú)縫連接,從而達到傳統制造方法難以或無(wú)法加工的任意復雜結構,且重量輕、耗材少,尤其適合動(dòng)力裝備、航空航天、汽車(chē)等高端產(chǎn)品上關(guān)鍵零部件的制造,如空心渦輪葉片、渦輪盤(pán)、發(fā)動(dòng)機缸體和缸蓋等。
“目前,3D打印在裝備制造業(yè)主要應用于參展樣品和模具的開(kāi)發(fā)。以往,裝備制造業(yè)企業(yè)要帶整臺機械過(guò)去參展相當不便,但是運用3D打印,可以將產(chǎn)品按照原有比例或者等比例縮小制造出樣品進(jìn)行參展?!睆V東拓斯達科技股份有限公司董事長(cháng)吳豐禮在談到3D打印技術(shù)時(shí)表示,與傳統外觀(guān)模型產(chǎn)品不同,3D打印出來(lái)的產(chǎn)品不僅能夠完整呈現樣品的外形,更能將產(chǎn)品內部的所有配件完整地“打印”,并適當進(jìn)行縮放組裝在樣品里面。
3D打印技術(shù)具有廣闊的發(fā)展前景,但目前還不可能大量地應用于裝備制造領(lǐng)域。拓斯達3D打印材料目前也主要限定在塑料、樹(shù)脂、可粘結的粉末顆粒等等,目前的應用已經(jīng)能夠使制造業(yè)總體成本縮減。比如不需要模具,只要有個(gè)數字模具就可以,節約了開(kāi)模成本,大大縮短了生產(chǎn)周期。未來(lái),一旦技術(shù)成熟,企業(yè)將不需要大規模庫存產(chǎn)品,基本上實(shí)現按需生產(chǎn),物流成本、倉儲成本都降低了,關(guān)鍵是對勞動(dòng)力的需求量也降低了。