3D打印能否在成本上與傳統(tǒng)制造競爭？

魔猴君  行業(yè)資訊   847天前

導(dǎo)讀，幾十年前，人們可能不曾想到，隨著CNC數(shù)控機(jī)床的出現(xiàn)，該技術(shù)會(huì)替代傳統(tǒng)的手工作業(yè)方式。但是，當(dāng)新技術(shù)出現(xiàn)時(shí)，總會(huì)有一些質(zhì)疑的聲音，同時(shí)也有一些人，可以捕捉機(jī)會(huì)脫穎而出。下一個(gè)會(huì)不會(huì)是3D打印嗎？Evolve Additive Solutions公司表示，只要有可能，3D打印的設(shè)計(jì)優(yōu)勢就會(huì)發(fā)揮作用。目前，該公司已開始使用3D打印技術(shù)高速生產(chǎn)聚合物部件。

△STEP工藝，使用從高速成像中借用的技術(shù)。它可以以高達(dá)每小時(shí)286立方英寸的沉積速率，實(shí)現(xiàn)批量打印零件

該公司正在為3D打印在成本上，可直接替換傳統(tǒng)制造方法（尤其是注塑成型）工藝而做準(zhǔn)備。事實(shí)上，公司聯(lián)合創(chuàng)始人、首席執(zhí)行官兼總裁Steve Chillscyzn表示，以部分成本，而不是設(shè)計(jì)自由為主導(dǎo)，是3D打印工藝尋找機(jī)會(huì)的最佳方式。

△3D打印對于傳統(tǒng)工藝，具有節(jié)約成本、更快的制造速度、減小庫存壓力、解決供應(yīng)鏈、提升設(shè)計(jì)性能等點(diǎn)

迄今為止，3D打印的進(jìn)步，一直是通過滿足其他生產(chǎn)工藝無法滿足的需求，來證明自己的商業(yè)價(jià)值。其中有許多與零件合并、輕量化、復(fù)雜形式、定制和小批量生產(chǎn)有關(guān)。在大多數(shù)情況下，該技術(shù)可以證明通過改變原始設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)提高性能的優(yōu)勢，即使單位成本被提高，客戶覺得也是合理的。但未來能不能有一種更平衡的可能，即實(shí)現(xiàn)高速批量生產(chǎn)，又可以實(shí)現(xiàn)更低成本呢？所以，已經(jīng)有人正向著與傳統(tǒng)工藝，更具有競爭力的新方法進(jìn)行創(chuàng)新，如Evolve開發(fā)了一種新的3D打印技術(shù)STEP（選擇熱塑性電子照相工藝），該技術(shù)能夠以更高的速度生產(chǎn)，且價(jià)格更接近傳統(tǒng)工藝生產(chǎn)聚合物部件。

△Steve Chillscyzn是Evolve公司首席執(zhí)行官。該公司正在為3D打印工藝，尋找可替代傳統(tǒng)工藝的制造速度，以及成本方式

該公司的這些機(jī)器和生產(chǎn)流程，已經(jīng)花費(fèi)了數(shù)年的時(shí)間進(jìn)行研究。該技術(shù)概括的說是3D打印借鑒了高速2D打印，但該過程不是打印文檔，而是使用電子照相成像來打印材料層。X、Y和Z的高速閉環(huán)控制，通過快速構(gòu)建零件和支撐材料以及在單個(gè)零件中，快速應(yīng)用材料組合來確保精確的分辨率和一致性。該公司的Model SVP 3D打印系統(tǒng)能夠以每小時(shí) 286 立方英寸的速度建造，這意味著一臺機(jī)器每年，可以交付約8噸的3D打印塑料部件，首席執(zhí)行官說。

△該公司為選定的客戶提供測試樣機(jī)，它們能夠幫助該公司對這種新設(shè)備進(jìn)行評估，和提供優(yōu)化反饋

Chillscyzn說，零件成本將是贏得STEP工藝認(rèn)可的最快方式。與注塑成型相比，3D打印的優(yōu)勢非常吸引人，包括設(shè)計(jì)優(yōu)勢和免于加工等。但更高的單件成本，迫使用戶權(quán)衡這些優(yōu)勢與利弊。所以，該技術(shù)需要在成本上克服這個(gè)障礙。數(shù)字制造服務(wù)提供商Fathom，將成為接收下一個(gè)測試樣機(jī)的客戶之一。Evolve和Fathom將開發(fā)一種STEP成本計(jì)算工具，以更容易地計(jì)算和分析應(yīng)對解決方案。

△這是一個(gè)生產(chǎn)部件，但現(xiàn)在只有3D打印技術(shù)才能制造這種支架，包括接頭扎帶。因此，該技術(shù)在特殊構(gòu)建上，具有特殊的優(yōu)勢

目前，樂高和Stanley Black&Decker，已是Evolve的投資者之一。在特殊結(jié)構(gòu)加工中，例如，一個(gè)內(nèi)置水密球閥的3D打印集流體歧管，以及一組9個(gè)相關(guān)的托架，這些都可以使用該技術(shù)輕而易舉的實(shí)現(xiàn)，同時(shí)，因?yàn)榭梢詫?shí)現(xiàn)按需制造，減小了庫存壓力。但Chillscyzn表示，在很多情況下，新創(chuàng)意目標(biāo)是該技術(shù)的第二要?jiǎng)?wù)。目前做重要的，該技術(shù)必須憑借自身的優(yōu)點(diǎn)，贏得作為生產(chǎn)過程的認(rèn)可，才能改變零件加工中更廣泛的使用該技術(shù)。

總結(jié)：3D打印與傳統(tǒng)制造有著本質(zhì)的不同，簡化后的生產(chǎn)方式突破傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的限制，將生產(chǎn)復(fù)雜結(jié)構(gòu)與優(yōu)化產(chǎn)品性能成為可能。這提升了廠家的生產(chǎn)彈性、縮短生產(chǎn)周期，并將真正的創(chuàng)新思維帶入產(chǎn)品之中。

但就像Chillscyzn說表示的那樣，目前第一要素，可能首要考慮如何將成本降低，讓更多的傳統(tǒng)加工使用該技術(shù)。但隨著該技術(shù)和材料的進(jìn)步，未來這些都會(huì)被解決。

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