3D打印對于CNC來說究竟是伙伴還是威脅?

bingyue   2016-12-23 13:32:17

由于具備近乎無限的創(chuàng)新潛能,3D打印技術(shù)自上世紀80年代誕生以來已經(jīng)在許多行業(yè)中得到了廣泛應用。諸如通用電氣、空客、福特這樣的世界巨頭和美國國家航天局這樣的超級機構(gòu)都押寶該技術(shù)能夠變革當前的制造業(yè),所以正在全力推動它的商業(yè)化。那么,傳統(tǒng)的CNC加工技術(shù)對此是如何看待的呢?是感覺找到了伙伴,還是受到了威脅?應該說從目前的狀況來看,兩種都有,不過前者為主。

要搞清這個問題,就了解兩者各自的優(yōu)勢:


第一、CNC的優(yōu)點在于高效、精確,以及經(jīng)濟,3D打印的優(yōu)點則是超高的自由度,能做出傳統(tǒng)工藝(包括CNC)很難或根本不能實現(xiàn)的幾何形狀。


第二,3D打印技術(shù),如選擇性激光熔融(SLM)在實施過程中是需要支撐結(jié)構(gòu),如果沒有便無法進行制造,而這也是其在制造業(yè)中進一步發(fā)展的一大瓶頸。


第三、傳統(tǒng)CNC加工行業(yè)經(jīng)過了很長時間的發(fā)展,目前已經(jīng)有了一套成熟的標準,無論是主軸,刀具接口,還是控制系統(tǒng),但3D打印領(lǐng)域目前就缺乏這樣的標準,而標準的建立往往需要一段不短的時間。


除此之外還有兩個重要的方面,就是效率和精度。


AMT的制造技術(shù)副總裁Tim Shinbara認為,在加工效率方面,存在一個奇妙的1:3規(guī)則,那就是傳統(tǒng)加工的效率是3D打印效率的3倍,而在效率就是制造業(yè)的生命 — 這無疑是3D打印無法取代傳統(tǒng)加工技術(shù)的又一個重要原因。


至于精度,3D打印物體的表面精度目前還達不到CNC加工的水平,所以自然無法取代后者。尤其是對零部件尺寸公差要求極為嚴格的航空航天領(lǐng)域,3D打印目前只能算是幫手,要與CNC加工相互配合共同完成零件制造。


3D打印代表企業(yè),SLM Solutions的全球市場營銷副總裁Steffan Ritt先生同樣認為3D打印不會取代傳統(tǒng)的制造方法,因為目前大家對該技術(shù)似乎有一個誤解,認為未來所有的東西都要用3D打印來制造。“3D打印與傳統(tǒng)加工方式的關(guān)系更多的是互補而不是替代,所以兩者是可以并存的?!盧itt表示,“3D打印將成為加工鏈的一環(huán),而一個完整零件的多大部分需要通過該技術(shù)來加工則終取決于工件的具體情況?!?/p>


看來,不管是CNC機床廠商還是3D打印廠商,雙方均認為兩種技術(shù)沖突的可能性小,互補的情況更多。而做為傳統(tǒng)CNC金屬切削的巨頭,馬扎克亦有自己的基于CNC金屬切削的混合增材制造設(shè)備。那是不是此類的混合增材制造設(shè)備會融合增材制造與CNC金屬切削兩方面的優(yōu)勢,而對單純的增材制造或者單純的CNC金屬切削都產(chǎn)生威脅呢?


一方面,就像蘋果曾經(jīng)推出的一款智能手機的電話信號經(jīng)常出現(xiàn)故障一樣,當一個設(shè)備集合了更多功能也帶來了設(shè)備出現(xiàn)故障的更高風險,尤其是混合增材制造設(shè)備的價格要高于單純的CNC金屬切削機床價格,而設(shè)備一旦出現(xiàn)故障,同時影響的是加法和減法兩種加工技術(shù);另一方面,混合增材制造設(shè)備的增材制造技術(shù)是LENS吹粉技術(shù),考慮到吹粉增材制造技術(shù)將出現(xiàn)大量的多余金屬粉末需要回收再利用,而增材制造結(jié)束后下一個環(huán)節(jié)的CNC金屬切削加工又將帶來斷屑和冷卻液,在同一個加工區(qū)內(nèi)實現(xiàn)加法與減法加工,粉末的回收與加工區(qū)的清潔將成為影響加工效率的一大障礙。這些因素是混合增材制造設(shè)備無法對單一技術(shù)的設(shè)備產(chǎn)生威脅的根本原因。

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