來源:發布時間:2023-08-10 17:32:00點擊率:
增材制造技術的發展迄今已經超過30年,過去該技術更多被用于產品試制階段的原型制造,因此從未得到廣泛關注。但是在近五年中,對增材制造技術的關注度快速提高,我認為主要原因包括以下幾點:
,產品設計趨勢的變化提升了對增材制造技術的需求。近年來,隨著制造業的整體產能發生全球性的過剩,市場競爭日漸加劇。為了在細分市場中取得競爭優勢,制造企業開始改變傳統的“設計-制造-銷售”模式,轉而采用“用戶參與設計”與“制造服務化”相結合的方式。競爭的關鍵從價格變為用戶的“總擁有成本(TCO)”。為了降低總擁有成本, 如輕量化、功能集成化和可定制化的產品設計開始流行,而增材制造技術恰好是實現這類設計的工藝之一。
第二,技術的成熟度提升促使企業的接受度提升。2018年10月,GE慶祝其使用增材制造工藝生產的LEAP發動機燃油噴嘴正式交付第30000件。幾乎同時,西門子也宣布其一臺SGT700燃氣輪機上采用增材制造生產的燃油噴嘴無故障運行超過8000h。而在汽車行業,BMW也于2018年底正式宣布其i8 Roadster的頂棚支架的量產將完全采用增材制造工藝。這些經典案例充分證明了增材制造工藝的成熟度已經達到了量產級別。 第三,成本的持續下降進一步激活了市場需求。隨著越來越多的材料供應商進入市場,競爭日趨激烈。在過去的五年間,金屬增材制造所用材料的市場價格平均下降超過了40%,個別鐵基材料的市場價格更是下降超過70%。與此同時,設備和工藝穩定性的提升也使得服務商可以開發一些量產工藝,減少材料和惰性氣體的浪費,并充分利用設備產能。在這些因素的作用下,增材制造的綜合成本也在顯著下降。成本的下降開始吸引更多的工業企業思考增材制造的商業價值。
針對現有工藝的優化也是現階段技術發展的重點之一,其中就包括基于虛擬仿真的工藝優化設計。利用虛擬仿真軟件,工程師可以在制造前優化擺放方向、合理設計支撐結構、嘗試不同的能量源掃描路徑等,從而提高加工質量、提高效率且降低成本。
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