3D打印作為一個用途廣泛的新興技術(shù),在農(nóng)業(yè)方面也發(fā)揮著效力,最主要的體現(xiàn)在農(nóng)業(yè)機械這一塊上。
1、改變農(nóng)業(yè)機械研發(fā)傳統(tǒng)流程
傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)機械研發(fā)流程一般是:設(shè)計目標(biāo)―設(shè)計方案―綜合比較―方案確定―技術(shù)分析―樣機設(shè)計―復(fù)雜件制作―整機試制―田間試驗―改進設(shè)計―產(chǎn)品開發(fā)。
3D 打印可以改變傳統(tǒng)的設(shè)計流程和制作工序。在設(shè)計方案綜合比較時,運用3D打印機直接打印出設(shè)計模型,不僅可以直觀地進行結(jié)構(gòu)方案比較,而且還可以多角度進行技術(shù)分析。
在樣機設(shè)計時,過去完全依賴于生產(chǎn)工藝能否實現(xiàn),而運用3D打印,將會顛覆這一設(shè)計思路,樣機設(shè)計時不再必須考慮生產(chǎn)工藝問題。在復(fù)雜件制作這個環(huán)節(jié),傳統(tǒng)的方法往往是先做模具,再做出樣品;運用3D 打印無需模具,就可以短時間制造出來。
2、提高生產(chǎn)效率
3D 打印應(yīng)用于農(nóng)業(yè)機械研發(fā)中,可以使設(shè)計模型更加直觀,設(shè)計更有效率;可以使研究中零件的三維實體設(shè)計更容易變?yōu)閷嵨铮岣哐芯侩A段效率;可以使樣機試制更快捷地完成,縮短樣機試制周期;可以為田間試驗故障零件,短時間改進、制造、替換;可以快速更改技術(shù)細節(jié),提高生產(chǎn)效率。
3、解決農(nóng)業(yè)機械技術(shù)與成本難題
先進的農(nóng)業(yè)機械在研發(fā)時常常遇到一次性樣品生產(chǎn)、單件制造和零件種類多的高成本難題,以及關(guān)鍵零部件結(jié)構(gòu)復(fù)雜、制造難度大的技術(shù)難題。而在3D 打印的基礎(chǔ)上研發(fā)農(nóng)業(yè)機械,是可以解決這些難題的。對傳統(tǒng)的生產(chǎn)制造而言,數(shù)量與成本成反比例,這在研發(fā)中是很矛盾的。
農(nóng)業(yè)機械樣機試制中有許多一次性樣品生產(chǎn)、單件制造、形狀結(jié)構(gòu)復(fù)雜的零件,需要做鍛模或鑄模,模具費用相當(dāng)高,尤其是精密鑄造件開一次爐要求具備成千上萬件的數(shù)量規(guī)模。而對3D打印技術(shù)來說,打印一個形狀復(fù)雜的零件并不比打印一個簡單的方塊消耗更多的時間、成本或技能,打印形狀復(fù)雜的零件不增加成本。
農(nóng)業(yè)機械試制中非標(biāo)、非通用件種類很多,傳統(tǒng)的制造設(shè)備功能較少,做出的形狀種類有限,而3D打印可以像工匠一樣每次都能做出不同形狀的零件,零件多樣而不增加成本。
4、農(nóng)業(yè)機械設(shè)計空間無限
農(nóng)業(yè)機械設(shè)計研發(fā)受制于傳統(tǒng)的制造能力。3D打印可以突破局限,開辟巨大的設(shè)計研發(fā)空間,甚至是無極限的。3D打印不僅可以激勵設(shè)計者創(chuàng)造性的思維,而且可以創(chuàng)新農(nóng)業(yè)機械的設(shè)計研發(fā)。
(1)利用3D 打印研發(fā)農(nóng)業(yè)機械,可以把制造時間減少到以前的1 /5~1 /10,制造成本降低到1 /3 以下。
(2)利用3D 打印研發(fā)農(nóng)業(yè)機械,可以直接加工出特殊、復(fù)雜的形狀,化解技術(shù)難題,促進產(chǎn)品設(shè)計的創(chuàng)新。對于有復(fù)雜構(gòu)件的農(nóng)業(yè)機械,如收獲機械,植保機械,播種機械等,利用此技術(shù)來生產(chǎn)復(fù)雜機械零件,會提高其生產(chǎn)速度,還會節(jié)約成本。
(3) 3D 打印不僅適合農(nóng)業(yè)機械研發(fā)中新產(chǎn)品開發(fā)和模型設(shè)計制造,而且也適合替代產(chǎn)品制造及小批量快速制造。
(4)另外,我國不同地區(qū)農(nóng)業(yè)發(fā)展的環(huán)境條件、發(fā)展階段和產(chǎn)業(yè)需求千差萬別,對農(nóng)業(yè)機械的需求也有很大差異。同時,隨著我國農(nóng)業(yè)進入結(jié)構(gòu)性過剩的歷史發(fā)展階段,消費者對農(nóng)產(chǎn)品的需求也存在差異化、細分化的發(fā)展趨勢。
3D打印技術(shù),能夠最大程度地滿足細分化、差異化的市場需求,幫助農(nóng)業(yè)機械制造者根據(jù)具體需求,制造模塊化的農(nóng)業(yè)機械零件,有針對性地提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率;也幫助農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)者根據(jù)消費者需求,在產(chǎn)品外形、包裝等方面,打造有品牌特點的農(nóng)產(chǎn)品,以個性化定制對接海量用戶,以智能制造滿足更廣闊市場需求。
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