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          3D打印產業化路在何方?精密鑄造可能是個突破口

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          3D打印產業化路在何方?精密鑄造可能是個突破口

          發布日期:2019-07-08 作者:來源于網絡 點擊:

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          導讀:OFweek3D打印網訊據了解,在這不到一年的時間里,不少企業已經悄然轉型,甚至伏倒在了前行的路上。與其說這是一場“物競天擇”模式的重演,我們倒更傾向于把它比作泡沫破裂之后漫長黑夜的降臨。夜里不僅漂浮著“適者生存”大清洗式的血腥,也暗藏了扛旗者的堅守和對“路在何方”的理性沉思與艱難探尋。

          回顧 |盛世下的3D打印泡沫

          2007年,全球著名硬件開源項目Reprap公布了PrusaMendel這一型號3D打印機的全部圖紙和程序代碼;2009年,全球Z大的3D打印機公司StrataSys公司的FDM部分專利到期,打開了3D打印技術開源運動的大門,一時間,無數的技術愛好者和創業公司涌入了這一領域。2012年,美國《The Economist》(經濟學人)發表專題文章稱:“3D打印將成為第三次工業革命”,以及2013年美國政府將將“3D打印具有革命我們制造每一件事物的潛能”這樣的說法放入了白宮國情咨文中,徹底引爆了“3D打印”概念。

          國內媒體、政府迅速跟進,形成了以快速成型新技術顛覆傳統制造業的燎原態勢。3D打印在此時攀上了技術創新潮流的頂點。但是,3D打印也無法逃脫與其它新技術應用一樣的“命運曲線”。從2007年到接下來不到5年的時間里,經歷了技術萌芽期(Innovation Trigger),2013年從希望膨脹的巔峰期(Peak of Inflated Experctations)向下回落,直到今天走向了泡沫破裂的低谷(Through of Disillusionment)。

          大量的3D打印公司倒閉,整個行業仍然沒有看到這項技術的廣泛運用,所有之前描述過的精彩絕倫的場景都幾乎沒有實現,之前狂熱追捧的投資人也早已無蹤無影。黑夜會淹沒許多來不及思考出路的人,而那些存活了下來的守夜人,則在不斷反思中臨淵履薄,戰兢前行。

          破繭 |推動3D打印殺入精密鑄造行業

          在整個行業低迷之時,不久前,國內三家企業聯合發布了“3D打印+精密鑄造”的新應用,在全球范圍內向客戶提供小批量、復雜結構的金屬零部件制造服務。這是一場由兩位3D打印的行業守夜人主導的革命性轉型,預示著一次由3D打印技術帶來的新的飛躍:從制作樣件向制造Z終零部件,從單一樣件制作向小規模多批次生產、甚至大批量生產進軍。

          反思|藍海在哪里?甜水井在哪里?

          以FDM技術應用為主帶動了過去幾年3D打印的繁榮。幾年間,大量的桌面級別的設備涌向社會,使得這個新技術進入普羅大眾的視野,打造出了一場3D打印的科普狂歡。

          然而,當國內仍舊熱衷于談論桌面級別的3D打印設備在消費級市場中的井噴式發展之時,作為3D打印桌面機行業風向標的Makerbot已于2013年委身于行業巨頭StrataSys,并于2015年再度裁員不再生產設備,以及另一位巨頭3DSystem旗下桌面級品牌Cube系列停產等一系列現象,可謂是“冰火兩重天”。在深圳一帶的小工廠里,一臺普通的桌面機3D打印設備的提貨價不足千元,這一領域現在已經陷入了價格戰的泥潭。

          將3D打印應用于工業原型樣件(Prototype)是當前該技術在工業生產領域結合Z緊密的應用方向之一。據SculpteoZ新發布的《2017年3D打印行業調查報告 (TheState of 3Dprinting,Edition 2017)》,原型樣件的應用占到整個技術應用的34%,概念產品的驗證(Proof of Concept)則占23%,兩者疊加已經超過整個3D打印技術應用的50%以上。

          而事實上,當前3D打印技術主要應用的工業模型樣件市場,一直以來都是傳統手板行業的天下。對于那些缺乏傳統手板基礎的新興3D打印企業來說,能夠從國內手板行業中分得一塊蛋糕也是異常的艱難。據行業統計,當前工業模型行業的利潤率其實不到20%,且工業模型的制作往往只是從0到1的個性化試制,缺乏規?;a的龐大價值體系。規模分散、利潤不足、競爭激烈,使得很多以3D打印服務為主業的公司,也面臨非常巨大的生存壓力。

          行業成本壓力的不斷增加,競爭環境日趨惡化,核心技術仍然與海外有很大差距。企業未來要生存下來,就要找到自己的“甜水井”。筆者采訪了上面幾家公司的經營者,大家都共同認為:

          ·3D打印必須要在傳統制造業中找到落腳點,必須要“融入”和“改善”,而不是“顛覆”傳同行業,口號式的思想用于經營企業是危險的;

          ·3D打印本質是制造,制造的核心就是質量和成本,沒有規模效應,就很難生存,必須要把3D打印從制造樣件的位置,挪到生產Z終產品和小批量、大批量制造的路子上去;

          ·找到技術獨特的優勢,并且發揮到極致,找一個很精準的點進行飽和攻擊。

          未來|鑄造業是新的一片藍海

          調查顯示,鑄造市場的規模是工業樣件市場的近1000倍。據中國鑄造協會統計,2010年我國鑄造企業數量多達30000家,居全球首位;另中國機械工業聯合會統計,2010年中國鑄造業規模以上企業僅5957家,平均單廠年產量為3506噸。精密鑄造是鑄造業中技術水平Z高、工藝Z復雜、利潤率Z高的細分領域,很大一部分的航空、汽車的復雜零部件,都是用這種工藝生產的。

          由于每一個精密鑄造零件都必須對應一個蠟模和形殼,目前上文中使用的3D打印材料PolyCast,已經達到了3/100000的灰燼度,從工藝性能上足以替代傳統的鑄造蠟。而1001號的3D打印的集群已經完全使用了工業4.0時代的MES系統,全自動化,大大地高了規?;a的能力。而且,由于新材料在常溫下不會變形,使得在大型鑄造件上,有更加明顯的優勢。

          新的“3D打印+精密鑄造”的工藝相較于直接的金屬3D打印工藝(SLM/EBM/DMLS等),在成本和材料的選擇方面,也有無可比擬的優勢:

          1)在當前技術條件下,金屬3D打印的設備成本、材料成本、維護升本都非常的高,比“3D打印+精密鑄造”的成本高出至少一個數量級;

          2)直接3D打印金屬可選擇的材料種類也多局限于鈦合金、鈷鉻合金、不銹鋼、模具鋼等有限的種類里,傳統的鑄造工藝對金屬的種類沒有特別的限制;

          3)金屬直接3D打印當前還是一座技術“孤島”, “3D打印+精密鑄造”卻能夠與行業里面上萬家企業合作,充分杠桿成熟產業帶來的全局性的優勢。

          切入精密鑄造行業,僅僅是3D打印技術應用落地的一個探索,我們堅信未來會有更多的技術應用的出現。這有賴于全行業在技術創新上孜孜不倦。作為新的制造技術,如何面對質量、成本、速度的永恒課題,是行業同行者要不斷面臨的挑戰,讓我們拭目以待。

          本文網址:http://www.hbwygt.com/news/387.html

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