3D打印技术在工业领域有什么应用?
1.工业级3D打印技术对零部件设计的影响
零部件设计可利用软件仿真进行拓扑优化设计、性能分析评估,相比传统制造工艺可以更大程度地采用拓扑优化的计算结果,减重效果明显。面向传统制造工艺的产品设计需要根据加工能力分解为很多零件,金属3D打印技术的发展可以将很多零件进行融合设计,使零件数量大减,可靠性大为提升,也减少整机装配的工作量。如多个零件拼装或焊接的箱体、散热风道等,3D打印加工不仅节省拼装零件之间的密封材料、导电材料,而且流道、风道的截面设计、路线设计更符合流体力学要求,提升流动效率。如果零件和整机设计时综合考虑了增材制造特点与压铸或注塑模具的特点,就可以在小批量增材加工的同时进行大批量投产前的模具设计和制造工作,开展设计工作,节省模具设计、制造、试模的时间,产品更快上市。
2.工业级3D打印技术对产品研发流程的影响
面向传统制造工艺的新产品研发流程基本上只能串行,设计完成后等待加工装配后再测试,零部件多、设计和加工时间也长。零件配合精度较差,装配、测试有时会发现、解决问题,导致整个研发周期很长。而面向增材制造的新产品研发流程,有些工作可以并行开展,零件数量减少,设计和加工时间减少,最大程度地缩短研发周期。
3.面向工业级3D打印的产品研发展望
2019年6月欧洲发布《2030年欧洲工业展望》,该报告将增材制造确定为欧洲工业未来战略增长的关键。由于3D打印技术对产品设计工艺限制的减少,使产品设计软件可以更快地向智能化方向发展,之前的计算机辅助设计将会发展为人工智能辅助设计,产品设计更加合理、高效,大为减轻设计工程师的工作量,可以将精力更多地放在产品功能的实现和完善上。产品研发组织形式和产品研发流程等也会发生面向增材制造和智能化设计的变革。
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