目前,由于媒體對(duì)消費(fèi)者級(jí)3D打印機(jī)的過(guò)度炒作,一些消費(fèi)者對(duì)它的理解只停留在給孩子們一份漂亮的禮物的水平上,而對(duì)工業(yè)級(jí)3D打印的性能和潛力缺乏了解。與此同時(shí),許多傳統(tǒng)企業(yè)對(duì)3D打印技術(shù)的潛力還不夠清楚,認(rèn)為這只是一個(gè)浮華的噱頭。3D打印技術(shù)開(kāi)發(fā)初期,設(shè)備和材料成本高,3D打印的質(zhì)量低,技術(shù)不成熟。
1、工業(yè)3D打印技術(shù)對(duì)零件設(shè)計(jì)的影響
零部件設(shè)計(jì)可采用軟件模擬進(jìn)行拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)和性能分析評(píng)價(jià)。與傳統(tǒng)的制造工藝相比,拓?fù)鋬?yōu)化的計(jì)算結(jié)果可以更大程度地使用,減肥效果明顯。傳統(tǒng)制造工藝的產(chǎn)品設(shè)計(jì)需要根據(jù)加工能力分解為許多零件。3D打印技術(shù)的發(fā)展可以整合許多零件,大大降低零件數(shù)量,大大提高可靠性,減少整機(jī)裝配的工作量。
2、工業(yè)3D打印技術(shù)對(duì)產(chǎn)品研發(fā)過(guò)程的影響
對(duì)于傳統(tǒng)制造工藝的新產(chǎn)品研發(fā)過(guò)程,基本上只能串聯(lián)進(jìn)行。設(shè)計(jì)完成后,在測(cè)試前等待加工和組裝。零件多,設(shè)計(jì)和加工時(shí)間長(zhǎng)。零件配合精度差,和測(cè)試有時(shí)會(huì)發(fā)現(xiàn)并解決問(wèn)題,導(dǎo)致整個(gè)研發(fā)周期長(zhǎng)。
分析整個(gè)研發(fā)過(guò)程:在產(chǎn)品建模階段,通過(guò)3D打印技術(shù)對(duì)多種不同的產(chǎn)品建模進(jìn)行比較和評(píng)價(jià),可以使建模和概念設(shè)計(jì)更加完善,周期更短,為以后的詳細(xì)設(shè)計(jì)贏得足夠的時(shí)間;在原型階段,采用3D打印技術(shù)加工產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和部分電路板,可以節(jié)省原型部件的加工時(shí)間,有足夠的時(shí)間對(duì)原型進(jìn)行各種測(cè)試,盡快發(fā)現(xiàn)和解決潛在問(wèn)題;在小批量試生產(chǎn)階段,可采用工業(yè)3D打印技術(shù)快速生產(chǎn)小批量零部件,組裝試生產(chǎn)整機(jī)裝配線,使產(chǎn)品能夠更快地達(dá)到批量生產(chǎn)狀態(tài)。
3、產(chǎn)品研發(fā)展望面向工業(yè)級(jí)3D打印
由于3D打印技術(shù)對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程的限制,產(chǎn)品設(shè)計(jì)軟件可以更快地向智能方向發(fā)展,計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)將發(fā)展為人工智能輔助設(shè)計(jì),產(chǎn)品設(shè)計(jì)更加合理、高效,大大減少設(shè)計(jì)工程師的工作量,可以更加注重產(chǎn)品功能的實(shí)現(xiàn)和改進(jìn)。產(chǎn)品研發(fā)的組織形式和產(chǎn)品研發(fā)過(guò)程也將改變?cè)霾闹圃旌椭悄茉O(shè)計(jì)。
隨著工業(yè)3D打印技術(shù)的不斷普及,企業(yè)需要在產(chǎn)品規(guī)劃和設(shè)計(jì)過(guò)程中不斷增加增材制造的嘗試,使產(chǎn)品戰(zhàn)略、設(shè)計(jì)思維、系統(tǒng)流程和供應(yīng)鏈能夠逐步適應(yīng)增材制造帶來(lái)的變化。對(duì)于企業(yè)來(lái)說(shuō),改革不可能一蹴而就。為了形成適合企業(yè)和產(chǎn)品特點(diǎn)的增材制造發(fā)展路線,需要在各個(gè)方面進(jìn)行規(guī)劃和布局。