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3D打印开启企业“智造”坦途

放大字体  缩小字体 发布日期:2014-07-28  浏览次数:86

  作为新技术的代表,3D打印凭借操作简单、成型迅速、高效低耗等特点,在文化创意、生物医疗和工业制造等领域扮演了重要角色,在促进产业转型升级进程中发挥着不可忽视的作用。

  模具成型时间缩短为几小时

  近日,在山东双轮股份有限公司,技术中心办主任王家斌展示了一个直径200毫米的叶轮样品,该样品是运用3D打印技术打印出来的。

  据介绍,双轮股份是行业内最早使用3D打印技术的企业,早在10年前就投资80万元从华中科技大学引进了一台大型选择激光烧结成型设备,用于叶轮、导叶、泵体等零件的三维造型打印和样机试制。

  “在3D打印技术之前,车间都是使用手工制作模具,费时费力,而且市场反应滞后。现在用3D打印技术,模具快速成型,时间由原来的几天缩短为几个小时。”王家斌说,采用传统手工制造的模型比较粗糙,误差较大,影响产品质量,而3D打印技术精确度高,可直接生产铸件,节省了模型的费用及制造时间,大大提高了工作效率。同时,试制过程中对发现的问题可以随时调整,既保证了产品试制质量,又缩短了产品研发周期。

  随后,在3D打印技术室,一台庞然大物呈现在人们面前,旁边放着一台小型3D打印机,两台机器正在运转。

  “这台大型机器是我们去年引进,由华中科技大学研发的第七代HRPS打印机,是他们研发出的最大的3D打印机。”王家斌说,为了满足客户个性化需求,产品研发速度不断加快,之前引进的这台3D打印机已不能满足生产需求。

  3D打印技术从源头上促进了企业转型升级。据了解,近年来,随着3D打印技术的成功运用,双轮股份的产品研发速度不断加快,之前每年研发的产品规格只有10多种,如今每年达到100多种,产品远销国内外,成长为中国泵行业重点骨干企业,

  除了双轮股份外,在山东省威海市传统优势产业渔具产业中,海斯特钓具有限公司、尚邦渔具科技有限公司、浪宝渔具有限公司等企业也在使用3D打印技术,主要用于渔具模型制作。同时,3D打印在玩具制造、渔具生产、医疗器械、机械电子等行业也得到广泛应用,但还没有达到普及的程度,算是处于刚刚起步阶段。

  样品制作成本从1000元降至10元

  “咔咔咔 咔咔咔……”7月12日,在哈尔滨工业大学威海校区一间实验室里,一台3D打印机正在为某企业打印海参生发器模型。该打印机是哈工大(威海)汽车工程学院教师张继春博士带领学生团队研发的。实验室里还有几台3D打印机正在打印小玩具、杯子和人物模型。

  今年6月,经过长达一年的努力,张继春带领学生研发出了6台高速高精度3D打印机样机,可以打印各种玩具、工艺品以及工业产品零件等,引起了国内外专业人士的关注。同时,威海很多企业也慕名而来,希望搭乘3D打印技术的顺风车,在智能化制造方面赢得先机。

  张继春介绍,他们自主研发的3D打印机克服了传统3D打印机存在的速度慢、精确度低、制造成本和维护成本较高等问题,打印更快捷更灵活,产品精确度更高。

  威海一家专门生产登山杖的户外用品公司设计了一款多功能登山杖,希望尽快测试完成投入生产,但是制作产品样件上出现“卡脖”问题。“威海制造不了产品样件,只能去烟台,成本是1000多块钱。”该企业负责人说,得知张继春研发的3D打印机能够解决他的难题,就主动找上门来寻求帮助。

  张继春自主研发的3D打印机仅用6个小时就把样品打印出来了,消耗材料不足20克,加上电费总成本不过10块钱。“难题解决了,企业负责人立马在我里这订了两台3D打印机。”张继春说,目前,一些电子制造厂、渔具企业纷纷前来订制样品,6台3D打印机已不能满足客户需求。

  这几天,张继春正忙着组装生产新一批3D打印机,为下一步技术改进和满足客户需求做准备。“一些企业来找我们打印样品,更多的企业是希望购买3D打印机。未来我们将寻求与其他生产企业合作,我们只管研发,企业负责生产,将3D打印机进一步推广,在中小企业中普及。”张继春自信地说。

  张继春表示,根据大小和材质,该批3D打印机的价格从几千元到几万元不等,相比之下,价格并不是很昂贵。低价将推动3D打印机迅速普及,这些3D打印机尚不能完全取代注塑成型等传统制造工艺,但打印一些产品原型、简单玩具已绰绰有余,前景不可限量,将来会逐渐走进一些家庭。

  目前,张继春团队正在抓紧研发超小型的3D打印机,这种打印机能够打印出微小型的零部件样品,适用于电子厂零部件样品的打印。此外,他们还在材料方面进行拓展,除了PLA和ABS等塑料材料之外,碳纤维材料的打印正在开发中。

  3D打印暨快速设计服务平台8月运营

  近日,在威海高新区孵化园内,一处厂房在搬迁腾空,这里正在筹备建设一个服务企业的3D打印暨快速设计公共服务平台。

  3D打印暨快速设计公共服务平台由山东生产力促进中心、新北洋信息技术股份有限公司、威海高新区创业服务中心三方合作共建。该平台建成后,将加大对3D打印、快速成型、逆向工程等关键共性技术的研发力度,为威海企业提供快速成型设计制造、模具设计制造、高精度产品检测等专业化技术服务。通过该平台,能够增强威海市企业特别是中小企业的技术创新能力,缩短企业新产品开发周期、减少开发新产品的投资风险,解决企业新产品开发速度慢、开发费用高等实际问题。

  据山东生产力促进中心相关负责人介绍,目前,该平台大部分设备已到位,场地正在搬迁装修,计划8月份开始运营。

  专家表示,未来3D打印机将与铣床、铸造、喷注塑等传统制造设备并肩作战,甚至取而代之。一条传统注塑生产线至少要5-6个工人操作,而一名技术员却可以管理数十台应用3D打印技术的生产设备,未来用工需求亦将大幅减少。

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