解讀“十三五”創(chuàng)新專項(xiàng)規(guī)劃對(duì)3D打印有哪些支持?(3)
在增材制造的發(fā)展目標(biāo)中,大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用是被提及次數(shù)最多的關(guān)鍵詞。這與3D打印以往給人以打印一些原型的印象大不相同。另外,以前提到智能制造,基本上會(huì)以提到機(jī)器人和高端機(jī)床為主,增材制造為輔,而此次將增材制造放在了重點(diǎn)任務(wù)的第一位,3D科學(xué)谷認(rèn)為這更加體現(xiàn)了科技部對(duì)增材制造的高度重視。
如何判斷是否具有產(chǎn)業(yè)化機(jī)遇潛力? 3D科學(xué)谷認(rèn)為首先要尊重增材制造的技術(shù)特點(diǎn),其次要圍繞著應(yīng)用端出發(fā)。為了避免大量的彎路,這兩點(diǎn)是關(guān)鍵。
技術(shù)特點(diǎn):復(fù)雜性是免費(fèi)的
傳統(tǒng)的減材制造是從一塊毛坯料開始的,減材制造對(duì)設(shè)計(jì)帶來的局限要求通過幾十年嚴(yán)格的規(guī)則和指導(dǎo)已經(jīng)占據(jù)了設(shè)計(jì)師的大腦。增材制造思維只能通過快節(jié)奏的方法迅速刷新設(shè)計(jì)師的思路,通過快速訓(xùn)練和重新審視他們的設(shè)計(jì)來切換到為增材制造而設(shè)計(jì)的軌道上。重要的是設(shè)計(jì)師需要認(rèn)識(shí)到,雖然增材制造的“復(fù)雜性是免費(fèi)的”,仍然有很多限制因素需要考慮,這就需要增材制造的指導(dǎo)方針,包括對(duì)成本、時(shí)間和質(zhì)量的考慮。
從應(yīng)用出發(fā)
這就意味著你需要做一個(gè)傳統(tǒng)加工方式與增材制造加工方式的比較,舉一個(gè)例子,拿意大利Aidro Hydraulic來說,他們?cè)?jīng)服務(wù)過一家企業(yè)客戶,客戶當(dāng)時(shí)的要求制造出少量堆疊式的減壓閥。該閥體的傳統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)品由鍍鋅鋼鐵制成,在需求數(shù)量少的情況下使用傳統(tǒng)加工方式的成本相對(duì)昂貴,并且交期較長。
Aidro Hydraulic針對(duì)這個(gè)減壓閥,對(duì)減材制造技術(shù)和增材制造技術(shù)各自的優(yōu)勢分析如下:
從這個(gè)對(duì)比圖中我們可以看到,Aidro Hydraulic 推出金屬3D打印液壓產(chǎn)品的原因不僅是為了應(yīng)對(duì)客戶的小批量生產(chǎn)需求。當(dāng)使用金屬3D打印技術(shù)時(shí),Aidro Hydraulic的設(shè)計(jì)師在進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)也獲得了更大的空間,這有助于提升液壓系統(tǒng)的性能。Aidro Hydraulic 針對(duì)增材制造技術(shù)對(duì)減壓閥進(jìn)行了重新設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)的結(jié)果是閥體的重量減少60%,閥體的結(jié)構(gòu)壁與原始閥體相比擁有相當(dāng)?shù)牧W(xué)性能。此外,Aidro Hydraulic用250bar的壓力對(duì)金屬3D打印的閥體進(jìn)行了測試,測試結(jié)果達(dá)到傳統(tǒng)閥體的水平。
由上面的案例我們可以體會(huì)到,增材制造的好處可以從兩個(gè)方向來理解-一個(gè)是生產(chǎn)效益,另一個(gè)是綜合效益。生產(chǎn)效益專注于制造過程,包括減少材料消耗,縮短交貨時(shí)間,最小的模具成本,降低裝配成本和自動(dòng)化的影響。而綜合效益是指在使用通過增材制造出來的產(chǎn)品的過程中,來自如減輕重量帶來的燃油效益,更高的性能和可靠性,更長的壽命收益,更快的新產(chǎn)品推出,市場相應(yīng)速度,減少庫存以及更好的適應(yīng)性和更具吸引力的產(chǎn)品附加值等等。
而通常在談到增材制造的時(shí)候,不論是制造業(yè)還是增材制造行業(yè)本身都容易過于關(guān)注生產(chǎn)效益,而忽略了綜合效益。而增材制造的價(jià)值臺(tái)階:原型與模具,備品備件,復(fù)雜零件,創(chuàng)新產(chǎn)品,在不同的臺(tái)階中生產(chǎn)效益的價(jià)值或許相似,然而綜合效益的價(jià)值卻是隨著臺(tái)階的升高而越來越大。
不管是傳統(tǒng)行業(yè)引進(jìn)增材制造技術(shù),還是增材制造行業(yè)要延伸本身的技術(shù)和服務(wù)水平,都可以按照3D科學(xué)谷的增材制造價(jià)值臺(tái)階結(jié)合自身的資源和優(yōu)勢先進(jìn)行戰(zhàn)略上的布局。
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