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中国增材制造企业的实践与思考

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zoޛ)j馟i?pwp==wpi?m6^M?>tMwp?pppp=馟pp=Fpa94na7i=wi=0?ipצ计划投入小批量,约做6台产业机。铸造用的3D打印相关材料全部都是化工研究所开发,设备价格下降,生产效率提高,可以解决产业化应用的问题。

通过几年的努力,共享集团攻克了材料、工艺、软件、设备等问题,聚焦铸造的产业化应用,受理专利132项,授权35项。目前,一个3D打印铸造工厂即将竣工,正在建第二个3D打印铸造工厂,计划投入12台自己制造的3D设备与机器相结合,生产效率可比现在的铸造效率提高5倍。

共享集团研发了两种机型,一种是打砂型,另一种是FDM型,用于打模具。此外,集团提出打造铸造3D打印等新技术+铸造智能工厂,通过把工厂的工序单元化,把3D打印技术与智能工厂相结合,推进产业的升级和转型。

上海航天设备:航天应用与工业 转型升级

在3D打印方面,增材制造的一大优势是简化制造提高产品质量与性能。从理论上说,零部件越多越不安全。3D打印技术的一个明显优势就是可以将多个零部件集合成一个整体制造出来,减少零部件的数量,其安全性和可靠性随之提高。上海航天设备科瑞工研所副所长王联凤表示,上海航天设备制造总厂在3D打印技术航天应用上做了很多工作。

上海航天设备非常关注3D打印如何和航天应用结合,主要体现在以下四个方面:第一是解决形状复杂性,更多体现出在形状、性能以及相关方面目前还没有达到所想即所得。第二是与全色彩、异质材料以及不锈钢相关的材料问题。现在用钛合金或者铝合金,也需要一些过渡材料,遇到了一些难题。但3D打印提供了一个新的解决问题的手段。第三是在层次复杂性上,3D打印可以满足多尺度的宏观微观工艺结构,可以取代传统制造的一些部分,在解决制造难题过程中对传统制造做有机补充。第四是在航天制造过程中,零部件可靠性能不能满足在空间条件下以及相关的,特别是在空间结构上的要求。航天零件设计与其他应用设计不同,要求设计的零件寿命必须超过15年,才能解决疲劳性问题,这方面上海航天设备也在用3D打印不断做尝试,助力产业升级。

增材制造在航天应用中凸显了它的优势。比如,美国NASA在2013年8月22日进行的高温点火试验中,增材制造的J-2X 火箭发动机喷注器产生了创纪录的9吨推力。整体式喷注器组零件数由原来的115个集成为两个,大大缩短了生产周期。

3D打印零件作为一体化制造在无人机领域应用比较广泛。霍尼韦尔用3D打印做的无人机,已经用于实际的救援救灾中,国内公司也在用3D打印做无人机,在减轻无人机重量方面有大量应用。传统上特殊的合金使用温度比较高,可能达到1800摄氏度,传统加工的方式满足不了这种需求,而3D打印能够实现设计需求。

当前,新一轮科技革命和产业变革正在孕育兴起,增材制造是其中的代表性技术之一,是一项具有变革意义的新型制造工艺,对突破研发瓶颈或解决设计难题,助力传统产业改造、助推新兴产业发展,培育我国经济发展的新动能具有重要意义。我国企业在增材制造领域的实践与积累,无疑为我国在未来科技和产业制高点占有一席之地赢得先机。

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