您的位置:首頁>正文

看3D列印如何引領模具行業

模具行業在過去的幾十年間已經發展成為一個成熟穩定的行業;而新的成型技術和加工技術的不斷湧現, 也在改變著模具行業的面貌;尤其以3d列印技術的出現, 不斷在刷新著速度, 而模具行業也會在這個潮流中改變著自身。

模具行業的現狀

據所成型的材料的不同, 模具可分為金屬模具和非金屬模具, 其中金屬模具主要有鑄造模具和衝壓模具, 非金屬模具主要是塑膠模具。 塑膠模具和衝壓模具是主要的模具品種, 塑膠模具主要用於塑膠製品的壓制成型, 衝壓模具主要是用於金屬材料的冷衝壓成型。 模具是零件成形過程的重要工藝裝備, 是汽車摩托車、電機電器、IT電子、OA辦公設備、交通設施、建材衛浴、醫療器械等製造業的重要基礎裝備。 由於用模具成形的產品精度高、一致性好、外形美觀, 因此, 越來越多地用於飛機、船舶和高速列車等設備的結構和內飾件製造中。

加之生產過程可實現高效、大批量並節材、節能, 所以模具也常被人們譽為現代工業生產之母。

由於模具在製造業中的重要作用, 模具的設計和製造已經成為製造業的一個重要領域, 模具製造業也因此一直受到世界各工業發達國家的關注和重視。 由於模具自身的特點, 現代模具企業大多體現出技術密集、資金密集和高素質勞動力密集以及高社會效益的特點, 模具製造業已成為高新技術製造產業的一部分。 模具技術水準, 已成為衡量一個國家製造業水準的重要標誌。

受金融危機的影響, 同時國內存在著大量的模具廠, 彼此的競爭加劇, 也不斷減少著模具帶來的利潤, 各項支出的增加和人力成本的上升,

都在影響著模具行業的發展。 另外隨著人口老齡化加劇, 在以後的發展中, 模具關鍵人才有不斷缺失的可能性。

3D列印的應用

製造業中的模具行業是一個基本跨越製造業全產業鏈的行業, 它與製造業的各個分支都有密切關聯。

在更加智慧和互聯時代, 製造和模具是高度依存的, 我們生活中的無數產品都要通過模制(注射、吹塑和矽膠)或鑄模(熔模、翻砂和旋壓)來製造。 無論什麼應用, 製造模具都能在提高效率和利潤的同時保證品質。 數控加工是在製造模具時最實用和常用的技術。 它有能夠提供高度可靠的結果, 但同時也非常昂貴和費時, 也制約著模具行業的發展, 所以很多模具製造企業也開始尋找更加有效的替代方式。 而通過增材製造(ALM, 即3D列印)製作模具就成了一個極具吸引力的方法, 因為模具一般都屬於小批量生產且形狀都比較複雜, 很適合3D列印來完成。 因此, 3D普及已經給模具行業帶來了極大衝擊, 而一旦3D列印材料的不斷研發出現,
出現更合適列印模具部件的材料, 及3D列印技術的不斷進步, 精度和準確度更高的提高, 及可能顛覆模具行業的現狀。

模具的製造加工, 以下幾個環節是能夠用到3D列印技術的:

成型(吹塑、LSR、RTV、EPS、注塑、紙漿模具、可溶性模芯、玻璃鋼模具等等);

成型(熱成型, 金屬液壓成型等...);

鑄模(熔模、砂模、旋壓等...);

機械加工、裝配和檢驗(固定夾具、移動夾具、模組化夾具等...);

機器人末端執行器(夾手)。

3D列印的優勢

1. 模具設計改進終端產品提供了更多的柔性。3D列印卻可以在不斷產品模型的測試中,添加新的功能,完善產品,同時增加產品多樣性而不增加成本。

2. 製造成本降低。當使用的材料非常昂貴,而傳統的模具製造導致材料報廢率很高的情況下,3D列印具有成本優勢;3D列印在短時間內製造出精確模具的能力也會對製造流程和利潤產生積極的影響;有時經常會出現生產開始後還要修改模具的情況。3D列印的靈活性使工程師能夠同時嘗試無數次的反覆運算,並可以減少因模具設計修改引起的前期成本。

3. 模具生產週期縮短。3D列印模具縮短了整個產品開發週期,並成為驅動創新的源頭,使企業能夠承受得起模具更加頻繁的更換和改善。它能夠使模具設計週期跟得上產品設計週期的步伐。

4. 優化工具更符合人和物的特性。隨著3D列印技術的應用,企業可以隨時對任何工具進行翻新,而不僅限於那些已經報廢和不符合要求的工具。 由於需要很小的時間和初始成本,3D列印使得對工具進行優化以獲得更好的邊際性能變得更加經濟。於是技術人員可以在設計的時候更多地考慮人體工學,以提高其操作舒適性、減少處理時間,以及更加方便易用、易於儲存。

5. 定制模具説明實現最終產品的定制化。更短的生產週期、製造更為複雜的幾何形狀,以及降低最終製造成本的能力,使得企業能夠製造大量的個性化工具來支援定制部件的製造。3D列印模具非常利於定制化生產,比如醫療設備和醫療行業。

例如醫療行業,現在的我們的組織及骨骼,牙齒模型,實現了生物組織活性的列印時,人體器官就可以列印了,你說我們現在的醫療手段會不會變化?

與3D列印的結合

目前,針對3D列印技術和傳統加工技術存在的不足和優勢,讓他們相容互補時目前3D列印技術發展的方向。例如,企業在開發新產品時,可以用3D列印技術製造樣品,傳統製造技術進行批量生產。因為這樣不僅可以去除傳統模具製造先做模具,通過模具製造出樣品,再進行多次修改,最後製作出滿意的樣品的步驟,還可以讓傳統的批量生產彌補3D列印速度慢、製作終端產品成本高的劣勢,從而加快了產品上市的時間,提高了經濟效率。

3D列印材料的研發,也應該分析工業材料生產方法並結合傳統製造中即溶連接技術,開發出用於工業生產和3D列印的優質廉價材料; 加工機械上的結合,3D印表機和數控機床的結合,製造出更高科技含量的機械,聚合更多的優勢。

綜上所述,在我國的3d列印技術,還是發展緩慢了些,而取代傳統的模具製造也需要一段時間才能完成完成。這正好也是對模具行業的一個機會,可以趁此時間發輾轉型,同時抓住3D列印技術。傳統模具行業可以從以下幾個方面來做:

1.模具行業在努力發展自身的同時,可以培訓自己的3D列印技術人才,讓更多的關鍵崗位的職工掌握3D列印的系統知識;同時,要在一些產品造型開發、開樣品、修改模型,分析產品性能方面可以不斷的練習。

金屬液壓成型等...);

鑄模(熔模、砂模、旋壓等...);

機械加工、裝配和檢驗(固定夾具、移動夾具、模組化夾具等...);

機器人末端執行器(夾手)。

3D列印的優勢

1. 模具設計改進終端產品提供了更多的柔性。3D列印卻可以在不斷產品模型的測試中,添加新的功能,完善產品,同時增加產品多樣性而不增加成本。

2. 製造成本降低。當使用的材料非常昂貴,而傳統的模具製造導致材料報廢率很高的情況下,3D列印具有成本優勢;3D列印在短時間內製造出精確模具的能力也會對製造流程和利潤產生積極的影響;有時經常會出現生產開始後還要修改模具的情況。3D列印的靈活性使工程師能夠同時嘗試無數次的反覆運算,並可以減少因模具設計修改引起的前期成本。

3. 模具生產週期縮短。3D列印模具縮短了整個產品開發週期,並成為驅動創新的源頭,使企業能夠承受得起模具更加頻繁的更換和改善。它能夠使模具設計週期跟得上產品設計週期的步伐。

4. 優化工具更符合人和物的特性。隨著3D列印技術的應用,企業可以隨時對任何工具進行翻新,而不僅限於那些已經報廢和不符合要求的工具。 由於需要很小的時間和初始成本,3D列印使得對工具進行優化以獲得更好的邊際性能變得更加經濟。於是技術人員可以在設計的時候更多地考慮人體工學,以提高其操作舒適性、減少處理時間,以及更加方便易用、易於儲存。

5. 定制模具説明實現最終產品的定制化。更短的生產週期、製造更為複雜的幾何形狀,以及降低最終製造成本的能力,使得企業能夠製造大量的個性化工具來支援定制部件的製造。3D列印模具非常利於定制化生產,比如醫療設備和醫療行業。

例如醫療行業,現在的我們的組織及骨骼,牙齒模型,實現了生物組織活性的列印時,人體器官就可以列印了,你說我們現在的醫療手段會不會變化?

與3D列印的結合

目前,針對3D列印技術和傳統加工技術存在的不足和優勢,讓他們相容互補時目前3D列印技術發展的方向。例如,企業在開發新產品時,可以用3D列印技術製造樣品,傳統製造技術進行批量生產。因為這樣不僅可以去除傳統模具製造先做模具,通過模具製造出樣品,再進行多次修改,最後製作出滿意的樣品的步驟,還可以讓傳統的批量生產彌補3D列印速度慢、製作終端產品成本高的劣勢,從而加快了產品上市的時間,提高了經濟效率。

3D列印材料的研發,也應該分析工業材料生產方法並結合傳統製造中即溶連接技術,開發出用於工業生產和3D列印的優質廉價材料; 加工機械上的結合,3D印表機和數控機床的結合,製造出更高科技含量的機械,聚合更多的優勢。

綜上所述,在我國的3d列印技術,還是發展緩慢了些,而取代傳統的模具製造也需要一段時間才能完成完成。這正好也是對模具行業的一個機會,可以趁此時間發輾轉型,同時抓住3D列印技術。傳統模具行業可以從以下幾個方面來做:

1.模具行業在努力發展自身的同時,可以培訓自己的3D列印技術人才,讓更多的關鍵崗位的職工掌握3D列印的系統知識;同時,要在一些產品造型開發、開樣品、修改模型,分析產品性能方面可以不斷的練習。

同類文章
Next Article
喜欢就按个赞吧!!!
点击关闭提示