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业内论:金属增材制造的价值台阶!

2016-02-17 14:47
PokerJoker
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  台阶三:复杂零件

  减少组装是增材制造生产效益的典型体现。拿传统的散热器来说,原来需要很多部件组成,通过增材制造的方式可以将这些部件整合在一起一次完成,不但减少了供应商数量,减少了物流流程及工人组装的要求,并且不需要焊接和组装从而提升了部件的稳定性及效率,这其中也体现了增材制造带来的综合效益。

  台阶四:创新零件

  创新零件是通过拓扑优化将产品重新定义。典型的例子是GE通过长达10多年的探索将其喷油嘴的设计通过不断的优化、测试、再优化,将喷油嘴的零件数量从20多个减少一个。综合效益方面通过增材制造的方法不仅改善了喷油嘴容易过热和积碳的问题,还将喷油嘴的使用寿命提高了5倍, 并且将提高LEAP发动机的性能。

  另外一个例子是Altair的solidThinking Inspire, Click2Cast与HBM nCode、Voxeljet合作,为模具生产带来了极其可观的性能提升,并为小批量生产甚至是规模化生产打开了潜力之门。通过对铝合金组件(轮架)造型的重构,与原来设计相比,重量几乎一样,但其性能却有显著提升:在同样的载荷工况下,刚度提升了3-5倍。

  而空客的仿生学结构机舱也颠覆了传统机舱的生产方法和力学性能。这种名为Scalmalloy的零件的串行生产对减少钛金属的浪费将起重要的作用。

  甚至连我们习以为常的航空安全带锁扣,在3D科学谷之前介绍的案例中最后完成的钛合金材质锁扣,重量为70克,与传统的重量为155克的锁扣相比,重量减轻了85克。一架空客A380一共的座位数量在853个,全部加起来锁扣减重72.5公斤。而对于大型飞机来说,1公斤的减重将为其服役期节约45,000升的燃油,那么这些锁扣节约的燃油在330万升,大约价值16.5万欧元。

  这些综合效益虽然看不到,不如生产效益来得直观,但却对改善人类利用资源的能力起着不容忽视的作用。

  不管是传统行业引进增材制造技术,还是增材制造行业要延伸本身的技术和服务水平,都可以按照3D科学谷的增材制造价值台阶结合自身的资源和优势先进行战略上的布局。

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