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利用鈦3D打印降低制造成本

魔猴君  知識堂   318天前

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鈦金屬成本高昂,而且用這種材料制成的零件通常很復雜,這使得傳統制造方法成本高昂。3D打印在某些應用領域越來越受歡迎,因為它在降低制造成本方面具有巨大潛力,特別是在航空航天、醫療設備和汽車等行業。


作為一種增材制造(而非減材制造)技術,3D打印通常產生的廢料較少,而設計為3D打印的部件通常需要的材料較少。制造商還可以通過3D打印節省時間、能源和工具成本。讓我們仔細看看鈦3D打印的現狀、機器、服務和使用它的公司。

選擇3D打印而非機器或鑄造的6大理由

材料效率

傳統的加工工藝,如CNC銑削,經常會造成大量的材料浪費。使用成本高昂的鈦金屬時,3D打印(也稱為增材制造)只需要足夠的材料來制作零件和一些支撐物,而其余的鈦粉則可以用于下一次打印。

3D打印可以生產非常接近最終所需形狀的零件,從而減少了大量后處理的需要,并進一步減少浪費。

設計優化

3D打印讓您能夠創建復雜、輕質的結構,而這些結構很難或不可能通過傳統方法生產。這可以使零件使用更少的材料,同時保持強度和功能性。

工程師實現這一目標的方法之一是使用CAD軟件進行拓撲優化,通過去除不必要的材料來減輕部件重量。這在航空航天等行業尤其有益,因為減輕重量可以大幅節省成本。

3D打印可以生產通常需要組裝多個部件的復雜集成組件。通過在設計階段將多個部件整合為單個打印件,公司可以減少裝配時間、人工成本和潛在故障點。零件越少,供應鏈就越簡化,對多個供應商的需求就越少,物流成本也就更低。

無需工具或設置成本

對于鑄造鈦合金部件,傳統制造需要定制工具,例如模具。3D打印消除了對模具或芯體的需求,因為部件是直接從數字文件打印出來的。零件設計的更改可以快速實施,無需新工具,從而降低了與設計修改相關的成本。

這款原型發動機的鈦合金排氣歧管重量僅為Inconel的一半,Zenith Technica在七天內打印并交付給客戶(來源:Zenith Technica)

更短的交貨時間

使用內部金屬3D打印機,單個部件的交付時間可能只有幾天,而3D打印服務可能需要更長的運輸時間。由于生產時間較短,公司可以按需制造部件,無需任何常備庫存。

定制和靈活性

3D打印無需重新加工即可定制零件,使生產小批量或定制產品(如患者專用手術器械)變得更加容易且更具成本效益。3D打印可以生產機械復雜性更低的零件,從而生產出使用壽命更長、維護需求更少的組件,進一步降低運營成本。

節省能源

3D打印工藝,例如電子束熔化(EBM)或選擇性激光熔化(SLM),通常比傳統加工更節能,尤其是考慮到減少后處理和材料回收工作的需求時。



編譯來源:ALL3DP

   

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