3D打印開辟了未來幾年可能徹底改變生產世界的可能性,增長極其強勁,Gartner估計去年銷售了超過490,000臺3D打印機,在這個過程中,塑材和金屬的需求量似乎也取得了很大的進步。
例如,通用電氣公司能夠將其發動機型號的燃料噴嘴的復雜性從20個降低到單個組件。這一步是可能的,因為現在整個噴嘴都是一體打印的。因此,生產更快、更便宜。另一方面,西門子動力和燃氣公司推出了一種用于大型燃氣輪機的新型燃燒頭,該燃燒頭采用3D打印機制造。它配備了非常精細的通道,可以改善燃燒頭的冷卻,從而顯著降低溫度。這大大延長了使用壽命,同時降低了維護成本。
3D打印也開始了鑄造工藝領域的范式轉變,例如,在發動機的設計和制造中已經使用過。由于增材制造,可以顯著增加單元的冷卻表面積。通過這種方式,它可以設計得更小更輕。此外,即使是小型系列現在也可以以非常經濟的方式生產。
增材制造的另一個重要驅動因素是“按需” 3D打印。這尤其涉及備件的生產。畢竟,對于公司而言,能夠快速,輕松地更換故障組件極為重要。然而,*重要的是,他們希望消除存儲備件所涉及的高成本。這就是為什么西門子移動有一個自己的部門,使用3D打印“按需”生產火車備件。
當需要克服大量后勤障礙以提供備件時,3D打印也是一個有趣的選擇。一個很好的例子是石油平臺。如果鉆頭斷裂,則工廠操作員使用3D打印機在現場生產新鉆頭的復雜性和成本要低得多。
像這樣的考慮促使美國海軍在一些船上使用3D打印機,這使他們能夠在公海上生產備件。這些和許多其他實際應用只是一場影響深遠的革命的開始。打印機的價格下降加上更高的打印速度,可能會確保這種生產方式的改變在未來幾年將獲得更大的動力。
需要新的IT工具
隨著向增材制造的過渡,IT系統還需要實現全新的應用和功能。對于PLM系統的制造商,這需要在所有領域進行調整:CAD系統設計、計算機輔助工程(CAE)工程、計算機輔助制造、制造運營管理(MOM)和制造執行系統(MES)。
增材制造提供的新可能性
必須通過軟件的適當調整來體現
將來,設計工具必須適應3D模型(構面結構)和混合建模的特定幾何形狀。這些工具還應能夠創建和可視化重量優化的結構或網格,并使用不同的材料。在制造業中,材料的添加(如3D打印的情況)也必須反映在IT工具中。另一方面,在CAE中,不僅要記住*終組件的設計,還要逐層應用材料的特殊過程。熱傳導方面和結構部件的觀點也比傳統制造更具相關性。
在3D打印中,設計、制造和CAE之間的相關性變得越來越重要。這特別適用于CAE和CAM之間的緊密連接。*有可能的是,CAE技術將作為端到端流程的差異化因素發揮*大作用。已經在混合制造領域積累了大量經驗的PLM提供商在決定將3D打印納入其生產流程時將具有競爭優勢。
未來的生產
增材制造已經在許多領域得到應用。越來越多的公司發現了這項技術幾乎無限的可能性。畢竟,3D打印的優勢已經擴展到從產品開發到設計和制造再到業務流程的方方面面。與此同時,增材制造將激發當今仍然完全無法想象的設計。
同時,公司正在簡化其生產流程,并通過內包回收個別生產領域。這使他們有機會改善質量控制并減少倉儲。因此,3D打印機將在幾年內成為生產中的標準設備。