仿真 – 3D打印技术参考-(第2页)    
  • 十款时下最热门的3D打印数据处理软件,哪款适合你

    十款时下最热门的3D打印数据处理软件,哪款适合你

    对于3D打印技术应用,软件、硬件、材料是3个最重要的基础环节。软件作为其中之一,其类型覆盖CAD建模、CAM数据预处理、CAE仿真、生产管理等多方面。如今,3D打印软件正在朝着两个方向发展:对于基础用户而言,桌面级软件功能正在越来越丰富、界面更加友好、操作性也更为方便快捷;对于工业级软件,除必备的数据处理、工艺规划功能外,正在将模拟仿真和生产管理等功能集成其中,这进一步推动了3D打印技术的落地应用。 一款软件的好坏,直接影响到基础用户的体验,更与企业用户的制造成本和生产效率相关联。一款好的数据处理软件需要具备哪些特点?稳定、速度快、功能强大正在成为趋势。本期,3D打印技术参考列举10款业内常用到的数据处理软件,相信总有一款你会用到。 工业级软件 1.Magics <收费,支持LCD、DLP、SLA、SLS、SLM工艺> Magics是比利时Materialise公司推出的产品,也是目前全球用户基础最多的3D打印预处理软件,具有完备的数据处理功能。除包含了基础软件拥有的所有功能之外,它还可以对模型进行晶格结构设计、纹理设计、打印工艺设计并能够生成报告,支持几乎所有的工业3D打印工艺并内置上百种3D打印机型号。 Magics经过近几年的更新,推出了一些更加强大的功能,如支撑转移,用户可以自动将支撑结构转移到相似的部件,在更改设计时无需重新创建支撑,从而加快了数据处理速度。作为软件平台,Magics支持多种插件,e-stage智能支撑和金属打印仿真模块的推出,对金属3D打印的高效生产、降低失败率提供了重要帮助。 2. Voxeldance Additive <免费版、收费版,支持LCD、DLP、SLA、SLS、SLM工艺> Voxeldance Additive是近两年出现的一款热门国产工业级3D打印数据处理软件,软件内核算法成熟,不亚于现在的国外主流数据处理软件,并已经和国内数十家主流厂商建立合作关系,用户增长迅速。Voxeldance Additive能够提供数据准备和增材制造(AM)设计所需的几乎所有功能,并提供广泛的工具种类,方便用户分析、准备和优化增材制造设计。 不仅支持SLA、LCD、DLP、SLS、SLM多种打印技术,并针对行业应用开发了特色独有功能。其针对齿科应用开发的一键杯口朝上摆放功能,大大提高了用户的生产效率并显著降低了成本;特色的自动修复功能能够完美修复thingi10k模型库中99%的STL模型;支撑模块中的支撑脚本与SMART支撑,更可以帮助用户提高打印成功率和打印效率。此外,软件内置的设备平台涵盖了国内外数十家主流厂商的机型,其简洁友好的界面,能让用户快速上手。 3. Netfabb <免费版、收费版,支持LCD、DLP、SLA、SLS、SLM工艺> Netfabb是软件巨头Autodesk推出的3D打印数据处理工具,在航空航天、重工业、汽车和医疗保健领域很受欢迎。Netfabb可根据零件载荷和约束生成针对刚度和重量的优化设计方案,并通过晶格优化和拓扑优化两种方式实现;可选Netfabb Simulation模块能够对打印过程进行仿真,识别构建失败的潜在原因,提高打印成功率。该专业软件旨在帮助公司以有效、经济且可靠的方式将增材制造用于工业生产。 然而,Netfabb并非仅可用于优化设计和仿真,模型修复、添加支撑、切片等仍是其基础功能。用户既可以选择自动模式来进行模型修复和支撑生成,也可采用手动模式;软件还可以分析模型的可打印性,并执行相关程序,只不过,某些功能可能需要另外付费。 4. 3DXpert <收费,支持3D Systems金属打印机> 3DXpert是由3D Systems开发的金属3D打印配套软件,作为单一集成的解决方案,涵盖整个金属增材制造流程及后处理加工过程。使用该软件,将不再需要整合不同的解决方案,用户可以在任何文件格式下操作,节省大量时间,并在过程的任何阶段对基于历史的参数化CAD模型进行更改,直至整个零件成品加工完成。 3DXpert除内置了必备的打印机、材料和扫描参数外,还允许用户开发自己的打印策略。软件可为不同区域分配最佳打印策略,并自动将其融合到一个扫描路径中,在保持零件完整性的同时最小化打印时间。与主流的3D打印工业数据处理软件一样,3DXpert也具有仿真功能,为用户克服了热变形挑战提供帮助。目前该软件与设备绑定销售,但其出色的功能已被业内广泛关注。 桌面级软件 1. Cura <免费,支持FDM/FFF工艺> Cura是一款由Ultimaker开发的免费开源3D打印切片软件,速度快、切片稳定,可跨平台支持多种操作系统。凭借上手度高、专业性强等优点,Cura成为打印切片软件中的佼佼者。 Cura的功能分为模型切片和打印机控制两大部分,操作界面简单明了,对每个参数都提供了详尽的提示,非常容易上手。虽由Ultimaker开发,但支持绝大多数桌面3D打印机。 2. PrusaSlicer <免费版和收费版,支持FDM/FFF、LCD、DLP工艺> PrusaSlicer是一款基于Slic3r二次开发的免费开源3D打印切片软件,曾被称为Slic3r Prusa Edition或Slic3r PE。此前Slic3r虽功能强大、用途广泛,但某些功能很难使用,基于其开发的PrusaSlicer则具有简洁的用户界面,分为了模型摆放区、打印设置区、材料设置区以及打印机设置区,清晰明了,操作效率大大提升。 同时,该软件支持FDM/FFF、LCD、DLP打印工艺数据处理,同时内置第三方打印机配置文件,软件可设置为中文,用户可快速上手。 3. Chitubox <免费版和收费版,支持SLA、LCD、DLP工艺> ChiTuBox是一款国产软件,其功能强大,简单易用,能够帮助用户更轻松便捷的进行光固化数据处理操作。除必备的旋转、缩放、镜像、修复、镂空、克隆等功能外,ChiTuBox能够进行多文件快速处理、智能自动排列、自动/手动添加支撑以及一键式快速切片。 作为最受欢迎的第三方光固化3D打印机数据处理软件,ChiTuBox大量的控制和内置功能可以加速切片工作流程,同时保持高质量的文件输出。ChiTuBox为20多种树脂打印机提供官方支持,目前免费版本将会一直更新,收费版本的功能和布局会更丰富,行业性功能将更细致和更专业,同时支撑算法将更智能。 4. Lychee Slicer <免费版和收费版,支持SLA工艺> Lychee Slicer是一款在国外具有良好用户基础的3D打印数据处理软件,支持SLA、LCD、DLP工艺,适用于牙科、首饰、产品设计等应用场景。软件的用户界面类似PrusaSlicer,除必备的模型处理功能外,Lychee Slicer可以通过一键式按钮自动优化一个或多个模型的位置、支撑结构和方向,同时能能够自动识别模型中可能需要添加额外支撑的位置。 Lychee Slicer目前有免费和收费两种版本,支持75种不同的3D打印机,支持打印机自定义和树脂材料配置文件,如指定构建平台的尺寸、树脂的固化时间、层厚度、扫描速度以及材料价格等。免费版具有软件的核心功能,但在使用过程中会接收到相关广告,付费版每月须支付2.49欧元。 5. Simplify3D <收费,支持FDM工艺> Simplify3D是用于桌面级3D打印的集成软件解决方案,功能强大,在国内也颇受欢迎。其售价150美元,被认为是市场上唯一的高级切片软件,具有专门为实现最佳质量3D打印而设计的功能,因此也常拿来与Cura对比。 Simplify3D的切片速度极快,在Cura中切片需要几分钟的模型,使用它仅需要几秒钟。而且Simplify3D的参数控制窗口采用选项卡模式,比Cura的侧窗模式具有更好的用户体验。软件所特有的模拟功能,可以使用户在打印之前看到所有的设定信息,如打印速度、顺序等,以便发现在打印过程中的问题。针对多喷头打印可同时支持6种以上材料打印,这为诸如颜色混合或定制材料属性的应用提供了更大的自由度。 6. Formware 3D <收费,支持LCD、DLP类型打印机> Formware 3D具有非常友好的用户界面,主菜单栏提供了通常的移动、缩放、镜像、查看选项,有关模型的信息显示在右侧面板中,符合用户的使用习惯,支持LCD、DLP工艺。 Formware 3D具有强大的高级支撑生成和编辑功能。用户可以控制每个支撑的临界角度、类型、密度和尺寸,以及是否需要内部支撑。支撑生成后,只需单击并拖动或删除即可轻松移动或删除支撑的任何部分。每个支撑都有几个可以移动的节点,因此可以完全控制每个支撑的位置。此外,在自动模式下,用户可以通过单击每个支撑点来添加或删除模型上的支撑位置。 END 从3D打印的原理来看,影响3D打印的成形精度和效率的关键因素定离不开对三维模型的数据处理。小到模型修复、支撑添加,大到打印工艺设置、生产管理,数据处理软件的发展也在一定程度上制约着3D打印技术的发展进步。本文所列举的十款处理软件,无论简单易用还是繁复复杂,都可以在相应的领域满足不同级别用户的生产需求。十款软件,你在用哪一款? 欢迎转发 主编微信:2396747576;硕博千人交流群:867355738;网址: 延伸阅读: 1.大型零件增材制造整合设计,看GE增材高级设计工程师如何说 2.美借助3D打印实现十年前的先进仿生结构制造…
  • 没有仿真,增材制造能走多远

    没有仿真,增材制造能走多远

    作为一种新技术和新工艺,增材制造能够实现产品的复杂设计制造。然而我们不能把它单纯作为一项制造技术来看,我们也坚决反对用这项技术去打印一个传统产品。增材制造可以实现传统工艺手段无法实现的设计,赋予了正向设计无限自由,只需要从需求和功能出发来进行产品设计,而不需要考虑制造的约束,进行颠覆式创新。对于增材制造所提供的无限创新空间,设计本身是没有规范和标准的,因此仿真便成了最重要的工具。因此,再设计是仿真技术的第一个深层次应用。 在我们憧憬增材制造带来的无限发展空间的同时,其实金属增材工艺也面临着巨大挑战。离开仿真,金属增材制造将遭遇严重瓶颈,只能封印在低层次的应用空间。本文将直面增材工艺仿真——仿真技术的第二个深层次应用。 金属增材制造面临的挑战 虽然金属增材制造增长速度近年来非常可观,但无论是直接能量沉积工艺还是粉末床融化工艺,都存在几大类挑战: 可打印的金属材料种类有限,急需开发更多金属种类以满足工业需求; 受打印速度和效率制约,不适合量产; 打印成本过高,包括机器成本、粉末成本及较高打印失败率带来的额外成本; 需要繁琐冗长的打印后处理环节; 打印件质量保证及工艺调试难度很高。 其中,质量保证是获得合格打印件至关重要的因素。金属增材制造可能出现部件变形、开裂等问题。同一部件,在加工参数、层数、材料相同的条件下,采用不同取向和位置,成品微观组织和属性就不同,譬如,垂直方向柱状晶的残余应力水平低,水平方向马氏体相残余应力水平高。 增材制造工艺仿真主要研究加工参数、粉末、几何构型等因素对于宏观变形、残余应力、部件微观内部金相组织及性能的影响。宏观控形与微观控性是金属增材工艺中两个重要考察指标:宏观控形重点关注翘曲变形、部件开裂、刮板碰撞或支撑开裂等问题;微观控性需要关注孔隙率、相变、球化、颗粒尺寸、一次和二次枝晶结构和初始位错密度等微观特性,这些将决定金属件力学性能和特性。 金属增材制造看似简单,但真实过程非常复杂。能否成功打印出一个合格的零部件,受到材料、打印机器设备、工艺设计、工艺参数和设置以及后处理等诸多因素的影响。对于一个实际金属打印件,完全凭借经验或者直观感觉,打印的成功率较低。试错方法既增加成本,又延长产品制造周期。 金属增材打印的影响因素 金属增材工艺仿真的意义 利用仿真技术提前获取打印产品的性能特性,是解决金属增材工艺质量问题的一个重要手段和方法。通过提前预测并在此基础上进行工艺优化,可降低打印失败概率,同时可较大程度地减少打印成本,不合格产品的数量和试错次数也大为降低。 虽然增材打印技术具有“无论多复杂都可制造”的特性,但相同功能的产品,采用稍微不同的设计,可打印性就能大大增强。这对于打印成功率和制造补偿都有重大影响,可能提高机器利用率,缩短产品打印周期,产品打印的可重复性和质量能够得到保证。如果微观金相组织和特性预测也能够通过仿真实现,将大大加快新材料、新机器、新工艺参数包的开发,减少研发成本和周期,获得个性化微观结构和控制材料属性将成为可能。仿真对于金属增材打印的价值汇总如下图所示。 金属增材工艺仿真的价值 金属增材工艺仿真的困难 虽然增材工艺仿真的价值巨大,但要实现难度同样巨大,主要困难包括以下几个方面: 空间离散规模庞大,时间离散步长数庞大,计算时间长 光斑尺寸之微,宏观尺寸之巨,他们之间的尺寸反差使得网格化离散的规模巨大。同时,打印件的打印时间一般比较长,小件以数小时计算,大件则以天计算,而热-固耦合仿真的时间步长需要在微秒甚至更小量级上离散。以现有的计算硬件资源,实现打印工艺的模拟难度非常大。 宏观、微观、介观并存的多尺度问题 无论是物理现象还是研究对象尺度,针对熔池内部的快速冷却凝固非平衡态的动力学研究需要采用材料微观理论来进行。如何引入介观,来将微观现象与宏观现象进行统一,则需要从多尺度的角度入手进行分析。 金属增材工艺多尺度现象 物理过程机理复杂 仅仅考虑熔池内的物理现象,增材金属打印就已经非常复杂,其中包含浸润、毛细、表面张力、马兰格尼对流、熔池动力学、相变等物理过程。其物理变化的准确机理和演变规律需在工程中利用试验来进行验证和总结,很难仅用物理控制方程完全预测和归纳。 熔池内物理机理现象 涉及因素和环节多 增材金属制造的质量不仅与金属粉末的质量和特性有关,还与增材设计的可打印性、机器设备、打印工艺和打印参数包及后处理等都关系重大。 不确定性和误差来源多 由于环节长,涉及因素多,因而不确定性和误差来源也较多。 典型金属增材工艺(SLM)的仿真 金属增材工艺除SLM、EBM、SLS和DMD外,还有衍生的工艺方法如LBW、EBW、RPD等。这里以比较流行和常用的SLM(粉末床熔化工艺)为例,来介绍金属增材工艺的仿真。 SLM金属增材制造工艺仿真是一个非常复杂的典型多尺度和多物理场分析过程。多尺度体现在从宏观到介观再到微观的尺度跨越,多物理场则需要对成型温度场、气场(保护气体)、熔体流场(熔池流体)、速度场(铺粉过程)及打印结构的固体应力和变形场等进行分析,可应用于金属增材制造成型的每个阶段。 金属增材制造过程中涉及到的多尺度和多物理场 宏观尺度的工艺过程仿真 宏观尺度的仿真分析主要是针对零件成型的工艺仿真,对成型过程中的应力应变、成型温度场以及成型过程中可能存在的风险给出预测。宏观分析的对象是打印件自身和工艺设计的支撑对象,也可能包括基板和必要的机器设备信息如激光光源。根据工艺仿真算法的不同,目前应用于宏观尺度的金属增材制造工艺仿真的方法主要有两种,即温度与结构耦合的(热弹塑性)有限元分析方法和固有应变有限元分析方法。宏观尺度工艺过程的仿真分析结果通常包括:部件和支撑的变形和残余应力(去除支撑前/去除支撑后)、逐层应力和变形、变形补偿、刮板碰撞检测、高应变区域和基于应力优化支撑等。 介观尺度的熔池和粉末分析 介观尺度的仿真分析主要是针对熔池和粉末的分析,包括熔池流动性、熔池大小形貌以及粉末的流动性、粉末传热和熔化后的蒸发、飞溅等现象,需考虑熔池内部的表面张力、毛细、浸润及马兰格尼对流等现象,目前主要有等效热耦合和CFD等方法应用于该分析。通过熔池动力学预测溶化过程及凝固过程,获取相变历程、温度历程、温度梯度历程以及凝固冷却速率。 目前应用于介观尺度的金属增材制造工艺仿真的方法主要有两种,即熔池内部不考虑粉末尺度的方法和考虑粉末影响的方法。介观尺度的仿真分析通过模拟较小尺度熔池内部的流动和传热,除了预测温度、温度梯度及冷却速率外,还可以预测表面的质量、层间的粘性力、孔隙率等。介观尺度的仿真分析一般是单道扫描对象,极少进行多道扫描,但得到的结论和结果可以修正宏观仿真结果,也可以衔接作为后续微观尺度分析的输入。 微观尺度的组织模拟 利用宏观或介观尺度分析得到的温度梯度或凝固冷却速率,微观尺度的仿真可用于预测制品的晶体组织形态、晶粒大小与取向以及缺陷和性能等。目前主要用到的重要方法包括相场法(Phase Field)、自动元胞机(Cellaur Automaton)等,不同的方法各有特点和限制。 金属增材制造过程获得的微观组织结构将直接影响成型件的性能,获得高致密度和具有良好晶粒取向及大小的晶体组织是金属增材制造的重要目标。受金属增材制造复杂过程的影响,晶体的仿真分析也具有相当的难度。 通过宏观分析或介观分析得到的温度场或相变结果数据后,可进一步计算得到热梯度、固化速率、冷却速率和形态因子,这是微观尺度进行金相组织模拟的输入参数。 微观组织数值模拟通常包含确定性方法、概率法和相场法。确定性方法通常有前沿跟踪法,概率法则包含蒙特卡罗法和CA法。确定方法和概率方法模拟晶粒生长时都需跟踪固液界面,以此模拟枝晶的形貌,但对三维形貌模拟有一定困难。相场方法是以金兹堡-朗道理论为基础,用微分方程体现扩散、有序化势和热力学驱动的综合作用,用统一的控制方程,不必区分固液相及其界面,能够直接模拟微观组织的形成。相场法和元胞自动机法是微观组织模拟仿真常用的两种数值模拟方法。 金属SLM增材工艺宏观、介观、微观尺度仿真分析的关系 金属SLM增材工艺宏观、介观、微观尺度仿真分析的关系如图所示。 金属SLM增材工艺宏观、介观、微观尺度仿真分析的整体关系图 增材工艺仿真的其他关注方向 增材工艺仿真目前比较关注的应用还包括下面专题,细节不在此赘述: 特殊后处理(如热等静压)、热处理对宏观变形和消除残余应力影响的分析、微观模拟(如致密度提升及金相组织改善模拟)、后续机加工艺过程模拟、流内表面光滑模拟等; 宏观模拟中的支撑处理和等效模拟,包括体支撑、Cone支撑和Block面片支撑,后续更丰富的支撑也会在宏观工艺过程模拟中考虑; 微观金相组织模拟,这将直接支撑材料力学性能预测和评估。 增材工艺仿真的趋势和发展方向 在仿真技术加持下,增材制造将会突破瓶颈,充分发挥优势,实现人们所期许的巨大创新空间。但随着增材制造技术的发展,增材工艺仿真技术也将不断进步。我们认为其未来的发展趋势主要在以下几个方向: 宏观尺度的增材工艺仿真模拟将越发普及和工程化应用,增材设计、工艺和制造等全周期将逐步引入增材工艺仿真,以保证设计产品的可打印性; 材料—设备—被打印件—支撑设计和工艺设计—工艺参数包—宏观特性—微观特性—后处理—性能预测,整个过程将被流程化和平台化; 介观分析和微观分析将逐步从研究和科研阶段迈入工程化应用; 基于物理过程模拟驱动的支撑设计及优化软件将逐步面世; 利用测试数据和仿真数据,AI算法和多尺度算法将实现增材工艺的线下预测; 更多金属材料数据将被测试并录入,更多金属增材工艺方法将得到仿真。 欢迎转发 主编微信:2396747576;硕博交流和资料下载群:867355738;网址: 延伸阅读: 1.揭示惠普MJF技术熔融机制、墨水成分和新旧粉末特性变化 2.SLM金属3D打印装备的市场价格趋势与竞争差异分析 3.《开讲啦》超清视频:听王华明院士高屋建瓴讲述3D打印技术 4.视频:多光束增材制造航空航天大尺寸零件的质量保证 --广告--
  • 如何判断与量化3D打印产品的增值效益

    如何判断与量化3D打印产品的增值效益

    随着3D打印在制造领域的普及,很多企业已经开始使用外发服务或内部购买设备来开启3D打印应用。然而在当前情况下,终端用户3D打印设备的开机率或使用率仍然偏低,3D打印所制造的零件成本较高,且以传统零件居多。如何遴选适合3D打印的零件,让产品创造更高的价值,成为传统企业使用新技术无法绕过的问题。本期,笔者将从三个维度分析3D打印对零件的应用性和发展性。 ▌为什么3D打印机用不起来? 用户在购买设备的时候往往有很大的期许,销售商会宣称这台设备可以打印手板、夹具、甚至功能产品,其展示的PPT和国外案例也非常高端。然而现实是,用户把设备买回之后用起来或用的好的却不多,其主要原因有以下几个方面: 1. 应用受限 目前,3D打印虽然在航空航天、汽车、医疗等领域获得了很大的发展,但这些行业往往存在相当大的壁垒,绝大部分用户无法进入这些领域。普通用户的大部分3D打印应用仍集中在手板行业,而手板的实际需求量以及已经存在的较多的服务商,使得服务利润微薄,设备投资商靠量回本变得困难。 2. 只看表面成本,忽视其他利好 这涉及到对3D打印价值的认同度,如果将其视为与传统加工一样,用于制作传统零件,3D打印所使用的材料和工艺形式天然的导致其制造成本高昂。实际上,3D打印应该去做传统加工手段无法做到的事情。使用3D打印制造零件仅是最初级的意义,用户还需要利用其快速制造和复杂制造的特点提高研发速度,更快的占有市场,同时利用它去优化供应链;如果从业者把设计和创新思维融合进去,3D打印所制造的零件将会有更高的附加值。但很多的用户目前仅关注到材料成本很贵、维护麻烦、用不起,看不到后续价值。 3D打印产品的增值空间 3. 不知如何扩展应用 在很长一段时间内,用户购买设备的初心往往是采用一种新技术来制造传统零件,如开发新产品,快速占领市场,或者单纯的做3D打印服务。对产品持续创新能力的缺失,使3D打印应用一直停留在低端制造;而服务商通过拼价格的方式争取客户,经营也面临困境。实际上这都是不知如何扩展应用的表现。 以上几种情况都是笔者根据从业经验所看到的现象,这些原因都影响了内部3D打印机的使用率,而且还有可能是内部的3D打印机满足不了自己的全部需求,如买了塑胶的机器就打印不了金属等等。但无论是持有设备还是外发抑或是组合方案,对于想在自身业务上发展3D打印应用的公司来说都存在着一个困惑,即缺少一套有效的方法来最大化地使用3D打印,缺乏提高产品价值的能力。 哪些零件适合使用3D打印 接下来笔者将阐述EOS在遴选适合3D打印零件和提高产品价值方面的方法策略,希望能帮助到读者快速地评估自家业务的产品,匹配3D打印应用。 ▌零件的筛选要评估技术和经济适用性 技术适用性要明确3个问题: ●零件的尺寸是否符合设备的成型尺寸? ●3D打印的材料是否跟零件的原有材料接近或相同?某些低强度要求的金属零件是否可以“以塑代钢”? ● 3D打印是否能满足零件的性能要求?包括机械强度,表面粗糙度,尺寸精度和使用环境或者认证(如航空、医疗)等。 判断3D打印的零件能否满足性能要求 经济的适用性,也须明确3个问题: ●零件是否足够复杂使得3D打印的成本小于传统工艺 ●3D打印的单件成本跟传统工艺对比差多少? ●3D打印使得零件可产生哪些增值效果? 3D打印对于形状复杂而小批量的零件更具优势 3D打印的单件成本应该通盘考虑,包括设计优化和前处理的人工成本,设备的分摊和材料成本,后处理的设备分摊和人工成本,客户的订单量以及达到零件要求的后加工成本等。 3D打印的单件成本受到以上不同因素的影响 实际上很多时候我们计算出来的3D打印成本比传统加工高,是否采用3D打印进行生产就要计算增值效益能否抵过超出来的成本。可以叠加产品经过创新后获得的利润和效率收益以及运营效率提升后获得的经济和时间收益,计算整体的净收益然后比对溢出的3D打印成本。 ▌如何判断3D打印产品的增值效益 一是创新性,主要体现在新的设计、轻量化、定制化和多部件合并。 在模具制造领域,注塑模具的随形冷却系统完全是因为3D打印而诞生的新产品设计;在汽车和航空航天领域,特斯拉的金属打印车门支架和宝马I8通过MJF技术打印的车窗导轨以及航空航天工业的金属打印支架,均使用了拓扑优化使零件实现了轻量化;在医疗领域,根据踝关节损伤的病人个体特点定制的足部矫形器,使用3D打印获得了个性化、轻便且透气的功能,增加了佩戴的舒适性;而在航空发动机和燃气轮机制造领域,多部件合并一体化设计,增强了原来组装体的结构稳定性还减少了紧固件的成本和组装工时。这些都是通过产品创新实现的增值。 3D打印产品的创新性体现 二是运营效率提升,主要体现在:制造周期缩短、装配步骤减少、轻资产化和库存减少。 3D打印快在直接制造产品,减少了需求申请、外发等待时间和物流时间等中间环节,真正做到有需求马上能按时按量及时生产;通过多零件合并的部件,可以减少组装工序,从而减少相对应的产线成本,并使效率提升;相比传统的注塑成型,3D打印不需要模具且可以一次性加工不同设计的产品,从而对资产的投入仅是一台3D打印设备而已,减轻了资产负担;而3D打印快速生产的特点,可大幅地降低库存甚至做到零库存,也可减少大量成本。 3D打印带来运营成本的降低 ▌如何量化3D打印产品增值效益 采用一个简单快速的评估表即可检验零件是否适合应用3D打印。我们以一个机械设备操纵杆的案例进行说明。首先根据填写技术和经济适用性等级表格,得出指标等级。 通过表格评估技术和经济适用性 接下来是采用九宫格评估表格得出是否有必要采用3D打印制造,或是需要通过二次开发获取增值效益,后者需要探究轻量化、部件整合以及面向增材制造者的设计等优化策略。 通过九宫格快速评估零件 以上内容就完成了“零件的筛选”阶段。而如果零件需要进行二次开发,则这一流程将进入第二阶段,即通过面向增材制造的设计来优化产品和发展应用,并评估这些零件的业务量。如果零件的需求达到一定的程度,那么可进入第三阶段,即量产阶段。 END 对以上主要内容进行总结,可以得出EOS采用“三部走”的策略来发展3D打印应用,首先是筛选出合适的零件;第二步是针对某些适用性在临界点的零件进行优化,扩大应用量;第三步是利用杠杆加大3D打印零件的产量。这是从三个维度分析3D打印对零件的应用性和发展性,更详细内容将以PPT展现,欢迎进入QQ群下载。 欢迎转发联系笔者:2396747576;工程师技术交流和资料下载QQ群:867355738延伸阅读: 1.2019年度3D打印市场发展关键词:增长与活力 2.3D打印产业链:正在由导入期迈入成长期,行业整体毛利率较高 3.专门的增材制造业务部门对整个公司采用新工艺的重要性 4.当前工业企业对于增材制造的五大误解