摘要:3D打印,即快速成型技术的一种,它是一种以数字模型文件为基础,运用粉末状金属或塑料等可粘合材料,通过逐层打印的方式来构造物体的技术。目前广泛应用于模具制造、工业设计等领域。且在航空航天、工程施工、地理信息系统及医疗产业都有所涉及。3D打印被赋予了第三次工业革命的大背景,目前已经步入了飞速发展的时代,为提升中台。
模具是工业生产的基础工艺装备,在电子、汽车、电机、仪表、家电和通信等产品中60%-80%的零部件都依靠模具成型,模具质量的高低在很大程度上决定了产品质量的高低,模具又被称为“百业之母”,C加工是在制造模具时最常用的技术。虽然它能够提供高度可靠的结果,但是非常昂贵而且浪费时间。在这样一个新形势下3D打印技术应运而生。它具有的节省材料、快速成型、精准制造等优点使得其在模具制造中逐步兴起。
我国目前已成为世界上净出口模具最多的国家,虽然能生产大型多工位级进模、精密冲压模具、大型多型腔精密注塑模、大型汽车覆盖件等模具,但是总体技术水平不高,与国外发达国家相比仍然有较大差距。
影响模具寿命的因素较多,其中模具材料是重要因素,由于我国模具钢品种少、质量低、性能差,大多数模具钢是上世纪70-80年代研制的,种种原因,真正使用的量较少,导致模具寿命低。比如国外硅钢片冲模总使用寿命为500万次以上,而国内一般为50-60万次,最高只达到150万次。国外热锻模使用寿命为50万次,国内只有3-5万次。
我国模具钢市场80%左右是黑皮圆棒料,品种单一。扁钢、精料、经过预硬化的材料和制品以及标准件在Kaiyun官网 登录入口市场上极少见,精料化、制品化程度低。模具制造厂通常将圆棒料改锻成扁钢或模块,绝大多数采用自由锻,很少采用模锻和三镦三拔的工艺。因此锻件的内在质量较差,外形尺寸偏大,造成加工余量大,所以国内模具钢利用率低(只有50%左右),影响模具制造周期。
国内常用的模具钢基本上是从20世纪50年代初沿用下来的老式钢材,许多生产企业长久以来只知道常用的几种钢,生产工艺落后,技术水平低下。
我国3D印技术的研究工作起步于20世纪90年代初,最早进行3D打印技术研究的科研机构包括华中科技大学、西安交通大学、清华大学、上海复旦大学、浙江大学、西北工业大学和北京隆源自动成型有限公司等。这些科研机构早期在各成型工艺和成型设备的研究和开发方面各有侧重,也取得了许多重要成果。如南京航空航天大学研制的RAP-I型激光烧结快快速成型系统、北京隆源自动成型有限公司开发的AFS-300激光快速成型的商品化设备等。
近年来在国家科学技术部及省市有关部门的支持下,我国已经在深圳、天津、上海、西安、重庆等地建立了一批向企业提供3D打印技术的服务机构,也涌现出了一大批市场化的民营公司投资的3D打印服务机构并开始起到了积极的作用,推动了3D打印技术在我国的广泛应用。目前3D打印市场已经度过了启蒙期,正处于快速发展的阶段。但是也面临着创新升级的瓶颈。与发达国家相比,我国的3D打印还停留在概念层面,暂无成熟的营利模式