在傳統(tǒng)制造里,我們?cè)煲粋€(gè)零件,大多是“減”的過程——從整塊金屬上車、銑、磨,把不要的地方削掉,最后得到你想要的形狀。但金屬增材制造(Additive Manufacturing),邏輯正好相反,它是“加”的過程。
就像你蓋一棟樓,一層一層往上堆,金屬增材制造也是通過一層層地堆金屬材料,把復(fù)雜甚至傳統(tǒng)方法做不出來的零件“長(zhǎng)”出來。所以它也被很多人叫作金屬3D打印。
它是怎么“長(zhǎng)”出來的?
別想得太神秘,本質(zhì)上就是用激光、電子束、等離子體這些高能量手段,把金屬粉末或者金屬絲“燒”熔,再一點(diǎn)點(diǎn)凝固成型。
主流技術(shù)有三種:
技術(shù)路線
材料形態(tài)
主要特點(diǎn)
PBF(粉末床熔融)
金屬粉末
精度高,適合復(fù)雜結(jié)構(gòu)
DED(定向能量沉積)
金屬粉末/金屬絲
成形快,可修復(fù)大型件
Binder Jetting(粘結(jié)劑噴射)
金屬粉末
打印快、批量好,但需燒結(jié)
你可以把這三種理解為不同的“打印方式”,各有優(yōu)勢(shì),看你想做什么零件、用在哪個(gè)行業(yè)。
它能做啥?不是只能打模型
很多人一開始覺得“打印金屬”是不是只能做個(gè)樣件模型?其實(shí)早就不是了。
今天,金屬增材制造已經(jīng)在以下這些地方落地應(yīng)用:
航空航天:輕量化+強(qiáng)度,打印發(fā)動(dòng)機(jī)葉片、結(jié)構(gòu)支架
醫(yī)療:定制鈦合金骨骼、植入體,按患者“量身打印”
能源:打印燃?xì)廨啓C(jī)內(nèi)部復(fù)雜冷卻結(jié)構(gòu)
汽車:輕量化零件、原型件驗(yàn)證
模具:優(yōu)化冷卻水路,提高成型效率
有些零件用傳統(tǒng)加工根本做不出來,比如內(nèi)部有空腔的鈦合金結(jié)構(gòu),而增材制造可以“輕松搞定”。

它有什么價(jià)值?
一句話:突破傳統(tǒng)制造的“形狀限制”和“供應(yīng)鏈限制”。
結(jié)構(gòu)復(fù)雜也能制造:再復(fù)雜的幾何結(jié)構(gòu),它都能一層層打出來。設(shè)計(jì)更自由,零件更輕更強(qiáng)。
小批量、定制化成本低:不需要開模,隨打隨用,特別適合航天、醫(yī)療這類個(gè)性化強(qiáng)的領(lǐng)域。
快速交付:從設(shè)計(jì)到成品,中間不需要多道工序和物流等待,直接打印即可。
還能“修復(fù)”零件:像DED技術(shù),可以直接在受損的金屬件上“補(bǔ)”材料,省了大筆換件的錢。
但也不是萬能的
目前它也有短板:
材料體系不夠全:很多高性能合金還沒法打印,或者打印后性能不穩(wěn)定。
成本還是高:設(shè)備貴、材料貴,對(duì)普通制造商來說門檻不低。
效率問題:和傳統(tǒng)批量加工相比,它打印速度不快,大規(guī)模量產(chǎn)還有距離。
但正因?yàn)檫@些“問題”,反正讓金屬增材制造應(yīng)用在精益求精的行業(yè)內(nèi)。
金屬增材制造是一種正在顛覆傳統(tǒng)制造方式的新技術(shù),不是為了取代傳統(tǒng),而是讓制造有了更多可能性。你想做別人做不了的零件、想縮短交期、或者追求更輕更強(qiáng)的結(jié)構(gòu)——這時(shí)候,金屬增材制造就是一個(gè)值得考慮的選項(xiàng)。
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什么是金屬增材制造技術(shù)
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