3D打印技术的火爆,是否意味着模具行业的没落,

黄石光明模具 2021-11-10 02:03 编辑:admin 224阅读

首先3D打印技术就没有火爆,其次基于3D打印的制造和基于模具技术的制造完全是两个不同的方向,毫无替代的可能。

基于模具技术的制造基本可以分成两类,一类是加工金属固体材料,比如模压制造和模锻制造等。另一类是将材料融化之后根据模具的空腔形状而成型,比如铸造制造和注塑制造。

基于模具的制造技术的特点是:批量大,强度高,精度高。

在上世纪90年代中期之前,摄像机非常昂贵,要好几千美元,所谓“家用摄像机”也是为发达国家的富裕家庭准备的。但在90 年代中期,索尼的HandyCam8mm家用摄像机突然价格降到了1千美元左右,这一下子就普及了开来。价格能降下来的理由是索尼开发的精密成型技术把原来需要磨制的光学玻璃镜头换成了只需要注塑就能制造的树脂镜头。

(索尼HandyCam8mm家用摄像机)

还有一个高精度大批量的基于模具制造的例子是乐高积木玩具,大家都知道乐高积木玩具需要大量的零件,而且所有的零件都要求能够简单地互相嵌装,这就只有采用精密成型技术才能制造。成型机的一次开合就可以成型出几十甚至上百个零件出来。

(乐高积木玩具)

再比如汽车的车厢、车门等零件都是用钢板在不同的模具上冲压出来的,既能保证形状完全一样,也能满足组装的数量要求,而且钢板的理化性质在加工过程中没有发生过变化,这就保证了强度。注塑和铸造也只要在生产过程中不发生气泡,就能达到原料本身就具有的理化性质和强度。

但是3D打印技术不是这样的,3D打印技术在根本上是一个分层堆砌的概念,就是用喷嘴喷出的不同长度的融化了的材料粘成一个薄形状层,然后再一层层叠加起来形成了实体,材料可能是树脂,也可能是金属,扩大开来就是这样:

(3D打印原理扩大示意图)

这样可以知道3D打印技术的缺点了:

首先,3D打印制造的效率很低。因为3D打印的过程就慢,而且产品只能一个一个地打印,无法满足大批量生产的需要。

其次,3D打印制造没有精度。因为其精度取决于喷嘴的孔径,无法得到小于孔径的精度,当然可以把喷嘴的孔径做的很小,但太小了就需要更多的时间。

最后,3D打印制造无法保证强度。从原理图里就能看出,每根材料棒之间都有空隙,这就不能受力了,而且如果是金属材料的话,金相组织完全不能保证。

但3D打印技术也有其优点,就是产品的形状非常自由,无论是倒扣还是深槽高突起都很简单地就能做出来。

所以只有在既不需要数量,又不需要精度和强度的时候才能用3D打印技术。3D打印技术不但不能取代基于模具的生产,在大多数情况下3D打印只是帮模具业当个配角:做个小模型什么的。

说“3D打印技术会造成模具行业没落”的人,基本上都是不懂制造业的外行。