随着技术的革新,金属3D打印技术在不断进步,已经可以发挥越来越重要的作用,和铸造、锻造等传统工艺相比,也具备一定的优势。
一、优势01.构建传统工艺无法制造的复杂形状
金属3D打印机是逐层来创建物件,以最常见的粉末床熔融为例,通过激光一点一点地重复熔化和固化金属粉末来制造物件。成型限制比较小,像晶格等复杂结构都可以制造出来。
因此,一些无法脱模和刀具无法进入进行切割的零件,都可以通过3D打印来制造。
此外,金属3D打印件的强度已经高于铸造,而且随着技术的不断进步,其强度也正在接近锻造强度。
02.可以实现轻量化
由于成型限制小,3D打印可以充分发挥生成式设计和拓扑优化的作用,在设计阶段通过算法减少零件不必要的部分,再通过3D打印制造出来。
03.零件数量少,工作效率高
3D打印工艺的设计自由度高,可以充分发挥设计的作用,不仅可以减少不必要的部分,还能将多个零件整合成一个整体,提升工作效率,减少能耗。
04.交货周期短
当零件数量比较少,或者只要一件时,3D打印不仅生产时间短,单价也便宜。因此金属3D打印适合制作样件或小批量生产。
二、劣势01.高精度需要后处理
金属3D打印能达到的精度比较有限,如果精度要求很高,需要后期通过精加工等其它工艺来实现。
02.表面光洁度一般
金属3D打印件的表面光洁度相对传统工艺要粗糙,需要通过后处理来实现比较理想的表面光洁度。
03.不适合大批量生产
当生产规模达到一定数量时,金属3D打印的经济效益就会下降,目前还无法胜任大规模生产的任务,可进行小批量的生产。
04.不适合打印大尺寸的物件
因为热应力的存在,金属3D打印目前不太适合打印大尺寸的物件,容易出现翘曲等现象。
不过目前喷射技术为代表的新型金属3D打印已经克服了这个难度,只是目前普及度还不够。未来,金属3D打印也可以制造大型部件。
05.很难代替传统工艺
目前,当一个物件既可以通过传统工艺制造,也可以通过3D打印制造时,往往传统工艺更具有成本优势。
总的来说,金属3D打印是目前金属工艺的良好补充,随着其技术的不断进步完善,未来应用面会更广泛。