大型生产服务商Proto Labs眼中的3D打印技术发展趋势

http://www.b2b.hc360.com2017年11月07日16:14 来源:3D科学谷T|T

    ProtoLabs是美国一家大型的原型制造及小批量生产服务商。ProtoLabs通过光聚合、粉末床、材料喷射等多种3D打印工艺为其制造业用户提供3D打印服务,他们在3D打印技术的应用方面积累了大量经验。南极熊在解读ProtoLabs2017年第三季度财报,第三季度总收入8810万(约5.85亿人民币),较2016年同期的7817万增长12.7%。其中,3D打印部分收入1110万(约7373万人民币)。

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    在多年应用3D打印技术的过程中,ProtoLabs见证了3D打印技术的发展,他们发现3D打印技术的一个明显应用趋势是从原型走向生产领域。ProtoLabs3D打印业务的产品经理GregThompson根据日常业务中所积累的经验,总结了一些对3D打印技术的价值、应用和发展趋势看法。

    ProtoLabs通过3D打印设备、CNC设备以及注塑技术提供一站式的快速原型和小批量生产服务。目前,ProtoLabs支持的大部分应用是原型设计。然而,随着3D打印技术的发展和应用经验的积累,ProtoLabs发现3D打印技术在生产和终端零件制造中的应用比重逐渐增加。

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    目前引领增材制造在生产中应用的行业以航空航天、医疗行业为主。然而,ProtoLabs在为制造业客户提供服务的时候发现,3D打印技术已经引起了从消费产品到工业设备制造等各行业的重视。在这些领域中,大多数工程师和或项目经理至少考虑增材制造技术作为设计和制造产品的选择。

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    3D打印技术与终端零部件或产品生产之间最成功的结合点,是利用3D打印寻求新设计或者是实现更短的产品迭代周期,而这类设计或迭代周期是通过传统方法无法实现的。其中最常见的设计目标包括在进行零件设计时减少组件的数量,并将其作为一个整体的部分进行打印。    

    根据市场研究,在这一方面,航空航天制造企业开发了一些典型的应用,例如,GELEAP航空发动机中的增材制造燃油喷嘴,客车防务及航天公司在进行了设计优化创新的增材制造射频滤波器等应用案例。以3D打印射频滤波器案例为例,之前的射频滤波器是按照传统的标准化元素设计的,部件的形状和连接由铣削和电火花腐蚀等典型制造工艺决定。然后,滤波器的腔体需要通过加工将两个部分固定在一起。显然这样做的话重量会比较重,需要装配的部分也会增加生产时间,还需要额外的质量评估。而3D打印带来的整体式设计,使滤波器不再需要紧固件来将部件结合在一起,所以部件数量其实减少了。使用直接金属打印,还有一个额外的好处就是部件的外轮廓与内轮廓更紧密。成本和生产时间的优势来源于装配和后处理时间的缩短。

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    3D打印技术在支持用户寻求新设计方面的优势,还体现在产品设计师设计出一些具有复杂几何形状或仿生结构的3D打印零件,通过零件在设计方面的优化来提升零件性能,例如,通过点阵结构来实现零部件的轻量化。对于这类特殊的设计方案,3D打印技术是最佳的制造解决方案。

    当然,将3D打印技术融入到生产中仅从挖掘3D打印技术的应用价值方面入手是不够的,无论是提供3D打印技术的企业还是制造业的用户,都需要解决制约3D打印技术走向生产的障碍。对于前者,ProtoLabs公司的3D打印客户正在全面验证整个增材制造工艺,在此过程中,客户会对3D打印的速度、一致性和可靠性进行理解与掌握,尤其是对于用于最终生产中的3D打印零部件,客户需要从这些角度对零件进行全面的验证。

    对于3D打印技术的成本和价值方面的考量,ProtoLabs公司的建议是,制造用户应该考虑通过3D打印技术来改变设计和制造流程,而不是简单的用3D打印技术替代现有的制造技术,这通常是不能发挥3D打印技术的作用的。如果企业用户考虑在生产中引入3D打印技术时,并没有考虑到对期制造流程或零件设计就进行改变,那么就会错过由这些创新所带来的整体制造成本降低和增值效益。

    随着3D打印材料、设备本身的进步,3D打印相关后处理技术自动化水平的提高,以及GE、惠普等大型企业在增材制造领域的投入,企业将3D打印技术应用在生产领域中的成本将逐渐降低。

责任编辑:刘洋推荐

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