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增材制造:工业案例研究

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在短短10年里,增材制造从几乎为零发展到占全球制造业产品和服务总收入的28%以上,根据来自《维勒报告2013》的研究。

增材制造可以定义为从三维模型数据中加入材料来制造物体的过程,通常是一层一层地进行。这个术语比“3D打印”更准确,因为它描述了一种专业的生产技术,与传统的材料去除方法有明显的区别。

随着技术不断地改变着无数行业和应用领域的游戏规则,原型设计阶段已经成为人们关注的焦点,并展示了最优秀的创新。

让我们来看看今天五个最大的行业的个案研究。

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自行车

增材制造技术正在进入消费品行业。188bet下载188bet下载新百伦正在为它的田径鞋和跑鞋开发定制的3d打印鞋底。去年,杰克·博拉斯——一位专业的跑步运动员——获得了第一名第一个运动员穿着3d打印的鞋子参加在纽约举行的新百伦运动会。

新百伦正利用3D技术制作定制中底,这是鞋子提供缓冲、支撑和减震的关键部分。传统的中底是注塑成型的,有一个表面,里面有泡沫。新工艺允许新平衡层的内部支持系统,使它提供更多的能量给亚军。

拉斯•卡普皮乌斯(Russ Kappius)是山车爱好者,曾获得六次美国名车大赛冠军。最近,他还为一种新型超大轮毂和高性能驱动总成设计了一种增材制造技术,这种总成可以将更多的动力从踏板转移到链条,再转移到车轮。

“我们用了大约一个月的时间,就从概念车变成了可用于自行车的零部件,”激动地说的运动员。“我以前从来没能走得那么快。”

大多数标准的传动系统有18到36个接合点,而Kappius枢纽是围绕一个有240个接合点的传动系统建造的。踏板可以每1.5度启动一次,给车手额外的四分之一或半踏板行程。这些功能使骑自行车的人可以将踏板的动作转化为更大的驱动力,这对赛车和高技术骑行来说是很好的。

增材制造技术满足了他的快速周转需求,使他能够生产符合严格规格的部件,并增加了设计复杂性。

医学及卫生保健

李

化学教授李·克罗宁(Lee Cronin)把增材制造提升到了另一个水平,他计划把3D打印设备变成一个通用的化学装置,可以自己制造药物。格拉斯哥大学一个由45名研究人员组成的世界级团队的领导人主要制造复杂分子——这就是为什么他有一个雄心勃勃的计划,要制造一种可以打印分子而不是物体的打印机。

“想象一下,你的打印机就像一个冰箱,里面装满了杰米·奥利弗(Jamie Oliver)的新书《克罗宁》(Cronin)里做任何菜都需要的所有配料。笔记。“杰米在自己的厨房里做了所有这些食谱,并验证了它们的有效性。如果你把这个想法应用到制药上,你就有了所有的原料,你就可以按照制药公司给你的处方去做了。他们将在他们的实验室里验证那个配方。当你下载了它并使打印机能够读取软件时,它就会工作。价值在于配方,而不是制造过程。它本质上是一个应用程序。”

燃料

飞机

莫里斯技术公司(Morris Technologies Inc.)是一家总部位于辛辛那提的公司,拥有21个金属粉末床熔合系统。该公司一直在开发由增材制造制造的复杂、高价值的金属部件方面处于领先地位。

2012年11月,通用电气航空公司收购了莫里斯技术公司及其姊妹公司Rapid Quality Manufacturing。今年早些时候,通用电气宣布打算通过增材制造为下一代LEAP喷气发动机生产燃油喷射器组件。LEAP是一款新一代发动机,由陶瓷部件和3d打印部件组成,于2014年成功投入使用。

此次收购表明了通用电气对这项新技术的乐观态度,并从本质上“锁定”了莫里斯对通用电气的丰富知识和经验。通用航空公司也利用这项技术为LEAP发动机的风扇叶片制造钛前缘。

航空航天

空间

2014年9月,SpaceX公司发射了一枚火箭零重力打印机到国际空间站。这使得现场打印损坏部件的能力成为可能,而不是使用火箭为太空任务带来预先制造好的部件。2014年晚些时候,美国国家航空航天局(NASA)将一把套筒扳手的CAD图纸通过电子邮件发送给国际空间站上的宇航员,宇航员随后能够打印出该工具。

汽车

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汽车制造商是最早采用增材制造的企业之一。Smartech也报道了增材制造将会生成一个组合到2019年将达到11亿美元。

对于这些应用,增材制造为新设计打开了大门;更清洁、更轻及更安全的产品;188bet下载188bet下载更短的交货时间和更低的成本。3 d打印技术有:

  • 通过零件简化降低了装配和生产成本
  • 允许更复杂的设计,以推动重量减少
  • 降低产品设计中的模具成本
  • 加快新产品开发的产品设计阶段

你有自己的增材制造案例研究,你想分享吗?我们希望听到你们的挑战和成功。联系我们或在Twitter上与我们联系@AppleRubber。