作者zxcvxx (zxcvxx)
看板Printer3D
标题[新闻] 3D-Printing新技术与汽车工业应用瓶颈
时间Tue May 3 10:44:04 2016
一篇蛮通俗的介绍 与大家分享
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来源:
http://bit.ly/1SJLpl9
3D-Printing新技术与汽车工业应用瓶颈
3D列印的概念始於1980年代,日本名古屋市工业研究所在1982年首次公开实作实体模型
印制技术,接着美国和日本的研究者制作能实作快速成型的机器,
自此世界上各家制造公司致力於研发3D印表机,美国的查尔斯˙W˙霍尔被誉为
「现代3D印表机之父」,他提出 SLA(Stereolithography Apparatus)立体平板印刷技术
与目前快速成型经常使用的 .stl 档。
3D列印技术可以直接制作实体模型,只需要利用电脑软体设计便可以制作立体成品。在汽
车制造工业,原先制造商需要从世界各地运输相关的零件到工厂後再进行组装,
有了3D列印技术便可以大幅降低运输材料的时间与成本。[1]
3D列印当前的主流为3DP (3D Printer),其技术内容是先透过电脑软体设计建模建构出
三维模型[2],再
由印表机分层列印。在喷印平台上铺上一层薄塑材粉,
其结构由分次铺上各层塑材粉所定义,再由印表机喷头在各层粉末间喷上喷出黏着剂
(如:胶水)黏着设计好的各层结构,完成後剩余的粉末会被回收再利用。
然而,用此方式完成的成品一直有结构脆弱问题,由於3DP方式是用分层黏着缓慢地建构
立体结构,过程中会有很微小的缺陷线,因此当成品遭受压力时很容易破裂造成结构损害
,使得3D列印技术在汽车制造工业的应用有所限制。
图一、Carbon 3D公司开发的 CLIP连续液面生产技术
由Google母公司Alphabet Inc. 已C股投资矽谷新创公司Carbon 3D,
其正在研发一种不同的3D列印技术,吸引了各大汽车制造商进行测试,
如:福特(Ford)公司 [1]。
Carbon 3D所开发的新式列印技术不同於3DP,Carbon
3D的新技术是利用一个建造在架空平台的树脂池,由光线通过树脂池逐渐凝固池中的树脂
,再慢慢提起物体,直到物体完全形成。此方法所制成的物品在结构上会与直接开模制作
的成品类似,避免上述现今3DP列印技术所产生的结构脆弱问题。
目前此方法尚在研发阶段,未到工厂利用阶段,该公司预计今年出货数百台印表机,
但其成本太高无法被大规模使用。
制造商可用此3D列印技术布局较高利润或订制类的产品,如飞机零件,义肢等,
以解决成本问题。福特汽车正在测试由Carbon新技术制作的零件是否能通过性能测试,
以决定此方法是否值得投资。
在汽车制造工业中,3D列印技术优点在於零件添加制造的弹性,并可设计较复杂的结构
(如中间有孔洞的部件,可用於传输流体),以往此种结构常需要利用结构的组装、
花费数月创建新型模具、插入软管等方法才能实现,而3D列印技术可直接设计并制造。
一般而言,3D列印可降低运输成本及在生产过程中节省昂贵的模具费用,
然而若是所生产的零件数量较大,3D列印制作的速度远低於模具制造,
因此3D列印虽可省下打模成本,但复制慢须花费过多的时间成本,
过程仍然比传统方法昂贵。除此之外,3D列印需要开发更多样的材料:
金属、塑胶特性等,才能打进更多汽车零组件领域。
不过有越来越多的公司希望将3D列印技术应用在供应链,
研究公司Gartner在技术估计,3-D打印机全球销售将从2012年的4.06亿,
达到2017年近40亿的销售量(图一)。
在未来3D列印技术与3D印表机将蓬勃地深入各领域中,
3D列印是一项“具经济价值”的技术。
目前3D列印技术的设备与材料成本已大幅减少,
但在工业应用上,提升制造速度是最重要的事情。(1182字;图1)
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