工業(yè)生產(chǎn)：從傳統工藝過(guò)渡到金屬3D打印

　　工業(yè)生產(chǎn)：從傳統工藝過(guò)渡到金屬3D打印

　　近年來(lái)，金屬3D打印正迅速成為最受歡迎的工業(yè)制造技術(shù)之一。它可以生產(chǎn)傳統工藝無(wú)法制造的形狀和特征，包括晶格、有機拓撲和復雜型芯結構以及冷卻流道等。激光粉末床熔融技術(shù)（SLM）通過(guò)有選擇地逐層熔化金屬粉末直到形成零件，可生產(chǎn)出具有良好表面光潔度的鋁、鋼、鎳以及鈦合金零件。

　　SLM技術(shù)在航空航天領(lǐng)域具有可觀(guān)的應用價(jià)值，并具有廣泛的應用案例，波音777X所配備的GE9X發(fā)動(dòng)機上面有數百種金屬3D打印零件。3D打印部件比其前代產(chǎn)品具有更好的性能，更輕的重量和更少的組裝部件。僅燃料成本的節省就足以證明GE Additive對金屬3D打印基礎設施、研發(fā)和質(zhì)量保證的投入是完全合理的。

　　對于GE而言，這不是一夜之間的突然成功，而是研究、測試和工程的戰略協(xié)調結果。在過(guò)去的十年中，GE收購了主要的金屬3D打印服務(wù)商、原始設備制造商以及原材料供應商，以確保其供應鏈的安全。但是，那些沒(méi)有能力進(jìn)行收購行為的公司如何盡快的使用金屬3D打印來(lái)增加工業(yè)附加值呢？當前，最好的方式是采用該技術(shù)為工業(yè)裝配的內部組件增加價(jià)值。

　　復雜形狀可能很難用傳統工藝生產(chǎn)但對于3D打印而言則相對簡(jiǎn)單

　　SLM技術(shù)多用于具有較高準入門(mén)檻的行業(yè)，也是所有3D打印技術(shù)中產(chǎn)品化最為復雜的技術(shù)。它對金屬粉末的規格以及操作人員的個(gè)人防護有特定的要求，對成功完成打印和后處理需要有穩定的惰性氣體供應以及一系列的設備要求。由于這些額外的費用和附加設備，許多公司采用外協(xié)來(lái)使用該技術(shù)，自己只提供設計。

　　除了快速原型制作之外，SLM技術(shù)多用于創(chuàng )建專(zhuān)門(mén)設計的輕量級組件。對于應用領(lǐng)域，3D打印定制組件是一種簡(jiǎn)單的方法。采用3D打印制造的鋁合金，可以直接替代傳統的金屬鑄件。對于泵和壓縮機殼體，3D打印的替代品通?？梢允褂孟嗤脑O計文件，并在1-2周內按需生產(chǎn)單個(gè)零件，而如果交給鑄造廠(chǎng)生產(chǎn)則需要數周甚至數月。

　　金屬3D打印可以直接替代鑄造部件

　　圖為SLM打印的鋁合金泵歧管

　　SLM技術(shù)的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是部件幾乎完全致密而不需要微孔浸漬密封工藝。與工業(yè)金屬鑄件相比，SLM技術(shù)具有更多優(yōu)勢，原型和設計修改可以使用與最終產(chǎn)品完全相同的材料進(jìn)行打印，這樣可以快速進(jìn)行產(chǎn)品驗證，加速迭代。

　　金屬3D打印的零件通常隱藏在整個(gè)組件中，用來(lái)提升整個(gè)產(chǎn)品的性能。無(wú)論是工業(yè)外殼、組合式支架、復雜歧管還是其他特定用途的組件，都可以進(jìn)行3D打印可行性評估并制定可行的解決方案。工業(yè)部件的生產(chǎn)方式正在從傳統工藝過(guò)渡到金屬3D打印。