
在快速製造服務中心,技術人員正在查看3d打印出的模具
設計、製造一個(ge) 汽車零部件模具,最快需要多少時間?如果還是傳(chuan) 統的兩(liang) 個(ge) 月、甚至半年時間,那就有點“out”了。
上周五,瑞安市成立汽車零部件快速製造技術公共服務中心給出的答案是:最快半個(ge) 月。
“快速製造,就是利用3D打印技術,把三維圖紙直接打印成產(chan) 品。”用瑞安市科技局副局長倪勇生的話說,該中心能通過快速設計、快速製模、快速成型、快速檢測,用盡可能短的時間,把一個(ge) 汽車零部件的設計想法,打印成產(chan) 品。
那麽(me) ,快速製造的奧秘在哪裏,能具體(ti) 應用到什麽(me) 領域?記者來到公共服務中心一探究竟。
實物模型掃描成三維圖紙
3D打印機立馬出成品
一個(ge) 新產(chan) 品的問世,關(guan) 鍵在於(yu) 設計與(yu) 建模。在位於(yu) 溫州瑞明工業(ye) 股份有限公司的快速製造公共服務中心裏,快速製造的第一步正是快速設計。
與(yu) 傳(chuan) 統製圖再建模的正向設計不同,中心裏采用的是逆向工程設計,即拿到一個(ge) 產(chan) 品,通過激光掃描設備來獲取點雲(yun) 數據,再通過點雲(yun) 數據來重構三維立體(ti) 數據。也就是說,隻需通過掃描實物模型,就可以製圖。
瑞明執行董事韓劍說,利用逆向工程設計技術,中心現在可以對實物零件進行仔細地分析,高效率、高精度提取三維數據,從(cong) 而形成圖紙。三維圖紙生成後,技術人員將數據傳(chuan) 輸給3D打印機,然後裝好打印材料,開動打印機就可實現快速製造。
在快速模具試製中心,記者看到了一台近兩(liang) 米高、形似立櫃的設備。韓劍介紹,這是一台采用激光燒結技術的快速成型機,也就是3D打印機。
以一個(ge) 四方塊測試件為(wei) 例,近兩(liang) 米高的大鐵箱子裏,鋪粉輥來回運動,把原料粉末均勻地平鋪在金屬平台上,從(cong) 頂部圓形裝置上撒下的激光束在薄層粉末上一次次“遊走”,旁邊的顯示屏上,顯示出三維結構的製件正一點點地“生長”出來。
技術人員告訴記者,棕色粉末就是製作模具的樹脂砂材料,在計算機控製下,激光掃描過的地方樹脂砂就會(hui) 固化,一次次掃描、一次次固化,層與(yu) 層之間在激光的作用下實現了逐層堆積,無縫連接。這就好比是做蛋糕一層層澆奶油的過程。
以瑞明主打的發動機缸蓋為(wei) 例,可先通過逆向工程設計技術,經3小時掃描後,重構缸蓋的三維立體(ti) 數據。技術人員可根據企業(ye) 的不同需求,對圖紙進行修正與(yu) 改進,再利用數據在3D打印機中進行模型快速製造。模具成型後,再將之與(yu) 其他組件進行測試與(yu) 裝配,試製成功後就可以實現批量生產(chan) 。
快速製造仍在推廣階段
市場前景不可估量
利用快速技術,瑞明率先嚐到了“甜頭”。“以前開發一個(ge) 缸蓋需要5個(ge) 月時間,現在兩(liang) 周就可完成,費用也從(cong) 上百萬(wan) 元降到了幾十萬(wan) 元。”韓劍表示,快速製造技術可以縮短製造業(ye) 新產(chan) 品的開發周期,還能降低開發成本。
此外,在傳(chuan) 統汽車製造領域,汽車零部件的模具零件開發往往需要長時間的研發、測試。當存在問題時,修正零件也需要同樣漫長的周期。而3D打印技術則能快速製作造型複雜的零部件,當測試出現問題時,修改3D文件重新打印即可再次測試。
據介紹,目前支持3D打印的材料很多。樹脂、尼龍、石膏、塑料這些都是普遍使用的材料,隨著業(ye) 界研發的不斷進步,支持鈦、不鏽鋼或鋁、鐵金屬材料的打印機也已經出現。
“雖然這個(ge) 中心設在瑞明,但並不是一個(ge) 企業(ye) 的車間或部門,而是獨立的公共服務平台。”倪勇生告訴記者,該中心由政府引導、企業(ye) 投資,實行市場化運作,是麵向全市汽車、泵類、機械等製造企業(ye) 的科技創新公共服務平台。
他向記者表示,目前瑞安市汽摩配、電子、塑料、鞋革、工藝品等支柱產(chan) 業(ye) 的60%零件靠模具來定型,但模具產(chan) 業(ye) 總體(ti) 發展水平偏低,已成為(wei) 製約產(chan) 業(ye) 轉型升級的瓶頸。快速製造公共服務中心成立後,將致力於(yu) 將先進的快速成型技術融入各行業(ye) 新產(chan) 品快速開發中,建立企業(ye) 產(chan) 品數字化快速開發企業(ye) 服務平台,帶動周邊企業(ye) 加速產(chan) 品研發過程。
在正式投用當天,瑞安市科技局還向簽約企業(ye) 發放了科技創新公共服務券,領券的企業(ye) 可在3年內(nei) 享受15%至20%的加工補貼。同時,該中心還與(yu) 廣汽集團、浙江吉利控股集團、力邦集團、勝華波等4家企業(ye) 簽訂了合作協議。
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