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3D打印技术正加速改变铸造业生产方式

浏览:932 次  【字号 】  发布时间:[2019-6-12]  打印本页
    

3D打印技术的高端应用

目前3D打印技术在众多行业应用并发展,已覆盖了制造、医疗、教育、航空航天、军事等多个领域。

3D打印对航空航天制造业影响巨大。GE9X是波音777X的动力引擎,是世界最大商用航空发动机,该发动机可以提供约100000磅推力。GE全球CEO John Flannery在Industry in 3D系列节目中所提到,GE刚开始看待3D打印的时候也觉得不可能,零件造的又慢又贵,但是真正理解了3D打印的价值后,就清晰的感受到数字化、新材料、3D打印正在推动航空发动机创新。GE已经发起对下一代航空发动机技术制高点的布局。

英国剑桥的人工智能公司Intellegens开发了一种新的机器学习算法已被用于设计新型镍基合金。Intellegens的Alchemite™深度学习算法设计的新合金是通过定向能量沉积(DED)金属3D打印工艺进行制造的,该合金可满足增材制造的性能要求,用于制造喷气发动机零部件。

Voxeljet维捷在电动汽车电机上有快速开发的成功案例。一种大功率紧凑型设计的电机壳体,通过3D打印砂型与铸造工艺的结合,将交货周期从原来的2-3个月缩短至3周,并且成本也大幅降低。另外一个成功案例是电池壳铸件,这种超大型薄壁铸件通过维捷的3D打印砂型与铸造工艺结合解决了难以攻克的技术难题。

3D科学谷创始人王晓燕指出,现阶段在新能源汽车的热管理系统方面,3D打印存在着明显的优势,这种产品的重塑空间很大,对汽车制造企业的转型来说,是一个需要重视的技术抢滩地。另外,铸造与3D打印的结合势必会随着业界驾驭3D打印技术的能力,以及3D打印砂型和熔模的设备水平提升,而进入到另一个加速的发展阶段。

随着科技的不断融合发展,人工智能将在加快开发适用于3D打印的合金材料方面发挥越来越重要的作用。未来,3D打印将在更多行业逐步取代传统制造。

我国3D打印技术的挑战

我国在 3D 打印高端装备方面, 部分指标已经达到了世界领先水平。总体而言,在面对典型复杂航空器舱体结构件、高推重比发动机、典型大型船用发动机铸件等特定需求方面,设备在大型化、复杂化、精密化和高效化等方面有一定发展空间。

在复杂小型、中型、大型铸件的快速试制和小批量生产方面,针对快速原型、快速铸型的 3D 打印工程化生产设备方面,我国相对世界先进水平仍然处于劣势。在复杂铸型快速成形的合金浇注及铸造装备方面,相关研究和开发仍然处于起步阶段。综合来看,在设备的自动化、机械化、信息化、智能化,以及零件制造的大型化、复杂化、精密化和快速化方面, 仍然有很大提升空间。

未来要实现的目标

企业内实现物联网,实现智能化生产和组织,适应多品种小批量的快速工艺设定,优化工艺路径,快速实现铸件供应;建立完整的工艺和铸件标准体系,实现柔性化生产,在设备及工艺研究的基础上,建设快速成形创新示范中心。

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