快速成型技术现在正成为制造企业的标准。它促进了更快的生产时间,同时降低了运营成本。快速成型服务相对较新,但它正在通过以下方式改善制造业:1.促进快速产品开发;2.支持精益生产;3.增加产品创造的灵活性
快速成型技术增强了制造业的技术进步,以确保产品的高度定制化,从而增加整体利润,同时提高客户满意度。
什么是快速成型技术?
快速成型是一批用于快速建立模型的技术,是使用三维计算机辅助设计(CAD)的建筑的物理部分。建筑模型的部分是通过3D打印实现的,也被称为快速成型制造。三维打印涉及添加一层又一层的材料来实现一个三维物体,这被称为成型。快速成型中使用的其他技术包括:模塑、铸造、高速加工、挤压
成型被描述为高保真或低保真成型。高保真成型是符合最终产品想法的设计,而低保真成型是指最终产品与最初的想法不一致。
不同类型的快速成型设计:
1.立体光刻技术(SLA)
SLA 是一种快速成型制造工艺,价格低廉,速度快。它是有史以来第一种 3D 打印的类型。 SLA 使用一罐光敏液体,在与计算机控制的紫外线接触时变成固体。一旦 SLA 零件凝固了,它们就不能再变回液体;这个过程是不可逆的。
2.选择性激光烧结(SLS)
SLS也是一种快速成型制造技术,最适合用于塑料和金属成型制造。SLS使用高功率的激光来加热和烧结粉末层,以创建一个成型。值得注意的是,SLS产品比SLA成型要弱得多。然而,SLS要便宜得多,需要的时间和劳动力更少,同时提供高生产率。SLS零件很粗糙,在获得最终零件后需要更多的精加工。
3.材料喷射或熔融沉积成型(FDM)
材料喷射也是一种快速成型制造工艺,速度快,价格合理,易于使用,而且价格便宜。FDM最好用于产品开发。FDM使用在打印喷嘴筒内熔化的热塑性塑料丝来创建成型。打印机通过来回移动喷嘴而工作。通过使用计算机沉积程序,塑料被分层以形成成型。
4.粉末床融合(PBF)或选择性激光熔化(SLM)
SLM是最常用的快速成型制造类型。这种方法在航空航天、汽车、国防和医疗公司很受欢迎。它是最受欢迎的方法,因为它的成本较低,而且能制造高质量的零件。该方法使用高功率或电子束来熔化与粉末分层的粘合剂,以创建生产零件或成型。PBF使用基于动力的材料,如:铜、铝、不锈钢。
5.片材层压或层压物体制造(LOM)
与SLS和SLM相比,板材层压没有那么复杂。这个过程不需要你在一个特别控制的环境中来达到你想要的结果。片材层压的工作成理是利用激光束将一层层的金属、塑料和陶瓷切割物放在一起,以创造出所需的CAD设计。每一层都用胶水粘合起来,直到整个部件完成。然而,这种方法是劳动密集型的,需要大量的时间。
6.数字光处理(DLP)
DLP与SLA方法几乎相同。DLP使用的是树脂聚合,使用一束光进行固化。DLP的光源来自投影仪,而SLA的光源则来自激光束。DLP比SLP更便宜、更快速,但它在后期固化方面需要更多基础设施。
快速成型技术有助于节省时间和成本
快速成型制造确保不需要昂贵的工具和设置。同样的3D打印机可用于生产不同几何形状的成型。它最大限度地减少了设计缺陷和错误。使用3D打印,设计师可以确保在产品开发过程中及早修复所有的缺陷。快速成型开发可以确保公司在开发过程中避免昂贵的工具和设计变更。快速成型开发的例子帮助设计师测试性能和外观与最终产品相似的成型,在公司进入生产阶段之前减少使用和制造问题的风险。它简化了创意探索的过程。快速成型设计减少了创意探索的风险,因为设计者可以在短时间内将他们的创意变为现实。成型验证使人们更容易理解和完善设计。
快速成型工艺应用的一些领域包括:
开发航空航天和国防设备
快速成型制作服务在航空航天和国防工业中相当流行。在批准生产之前测试成型时,需要这些服务。快速成型设计在测试设计方面是非常好的,如果使用传统方法测试,成本太高。
用于制造汽车零件
快速成型技术一直是汽车零部件制造的一个关键部分。快速成型制造有生产具有集成功能的汽车零件,而不需要工具。这导致了开发和生产成本的极大降低。
快速成型技术有哪些新领域:
1.使用人工智能(AI)的快速成型开发
人工智能正慢慢成为快速成型开发的一个组成部分。做出面向数据的决策和无缝测试是卓越产品成型开发的基本特征之一。
2.使用快速成型开发的自动驾驶
由于对自动驾驶的兴趣增加,对新的控制平台和传感器技术有需求,以提高产品开发的速度和减少成本。公司现在正在使用快速成型开发所需的测试和开发框架。
3.在创建实物三维地图方面
快速成型技术现在被用来创建城市模型的三维比例物体,有依托的景观和一个连续的表面,这些都是由统计数据插值而成的。已经有一些制作的3D模型的例子被用来展示这项技术的能力。新的基于网站的服务使3D模型被卫星图像、用户提供的GPS轨迹和地形图所覆盖。
结论
快速成型技术正在快速改变制造业。新的技术进步每天都在出现,以提高客户满意度,推动效率,并降低生产成本。
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