原標題:高精密3D打印助推精密零部件低成本快速交付
導語:
製造(zào)業是******生命的命脈,精密製造是未來製造業發展的一種趨勢。2018年,全(quán)球精密機(jī)加工市場規模達到(dào)2160億(yì)美元,同比(bǐ)增長1.9%。精密製(zhì)造業覆蓋航空、醫療、汽車、消費電子、通信等各個領域。現階段,中國精密製造業總體呈現區域發(fā)展不均衡、企業規模較小、實力較弱(ruò)、產值增長較快等特(tè)點,且難以協調廠商需求的批量生產、成(chéng)本可控與客戶需求的產品質量穩定性、一致性(xìng)之間的矛盾。高精密3D打印作為******製造業的(de)重要組(zǔ)成部分,解決了傳統(tǒng)加工工藝過程複雜、成本高、難度大(dà)的痛點,成為現代精密(mì)製(zhì)造業不可缺少的產(chǎn)業新力量
精密製造業現狀:需求大,難度高,投入大(dà)
精密製造業主要包括精密(mì)和超精密(mì)加(jiā)工技術、製造自動化兩大領域,前者追求加工上的(de)精度和表麵質量極限,後者包括了產品設計、製造和管理的(de)自動化,兩者是密切合作、相輔相成的關係,皆具有全局的(de)、決定性的(de)作用,是******製造技術的支柱。精密和超精密機加工行業一直是(shì)勞動密集、資金密(mì)集和技術密集型行業,行業門檻較高,企業需達到一(yī)定規模才能產生利潤。自動化精密模具包括結構工藝複雜的(de)成型模具和高(gāo)精(jīng)度成(chéng)型(xíng)模具。結構工藝複雜的模具是在(zài)較小的模具(jù)體積(jī)上需(xū)要做出很多功能的實現;高精度模具主要是指(zhǐ)成(chéng)型的產品尺寸變化微小,一致性非常高,模具往往體積不大,但造價高昂。
根據羅(luó)蘭貝格數(shù)據統計(jì),2011-2018年,全球精密(mì)機加工(gōng)市場規模複(fù)合年增長率為0.2%;到2018年(nián),全球精密機加工市場規模達到2160億美元,同比增長1.9%。其(qí)中,全球精密(mì)機加工外包市場規模達1480億美元,占全(quán)球總規模的69%。
公司是一家集精密機械零部件加工(gōng),北京不鏽(xiù)鋼(gāng)零件加工(gōng),北京鈦合金加工各類工裝夾(jiá)具、治具、非標設備設計製造以及衝壓模具、注(zhù)塑模具、橡膠模具加工(gōng)的(de)專業廠家,是中(zhōng)國(guó)模具(jù)協會會員企業。
資(zī)料來源:羅蘭貝格 前瞻產業研究院整理
精密製造業提供的是製造業的關鍵零部件,是製造業的***頂端,利潤***豐(fēng)厚的(de)核心部分。從規模上來看,精密製造業可以覆蓋(gài)整個製造業的大約三分之一。精密製(zhì)造主要用於生產複雜的零件(jiàn)及製成品的完整組(zǔ)建,具體領域包括航空、醫(yī)療、汽車、消費電子、通信等等。得益於這些下遊領域的需求支撐,全球精密製造業(yè)市場保持穩定。
精密製造業技術永恒的主題就是高效率與高精度。目前,中(zhōng)國的製造業與世界製造業強國相比仍有較大差距,其中***突出的表現(xiàn)之一是精密零(líng)部件的加工能力滯後,主(zhǔ)要因其在質量、一致性、耐(nài)用性等方麵的要求非常高。雖然中國精密零部件加工廠商數量眾多,但技術水平和加工能力參差不齊。即使部分的國內配(pèi)套加工廠商(shāng)通(tōng)過購進******的生產設備等方式可以達到精密零部(bù)件的加工質量要求,但卻常常難以在批量生產、成本可控的條件下保持產品質量的穩定性和一致性(xìng)。
摩方批量打印齒輪
一般來說,高質量精密零部件加工製造不僅需要******的生產設備等硬件配備,更需要根據部件的產品特點和客(kè)戶需求,設計和實(shí)施科學合理的生產(chǎn)工藝,平衡加工質量、產品交期(qī)和成本控(kòng)製(zhì)等多個相互影響的製(zhì)約因素,同時,還要實現設備、工具和(hé)人員等生產資源的優化組合。總體而言,這是一(yī)個需要多項投入、多(duō)方考量、環(huán)環把(bǎ)控(kòng)的行業。
那麽,麵(miàn)對精密製造業(yè)市場的巨大剛性需求,以及******振興精密製造業的發展趨勢,是否可以實現既滿(mǎn)足(zú)較高的精密(mì)產品質(zhì)量與技術(shù)需(xū)求、又能實(shí)現(xiàn)可控的時間和成本投入?
高精密3D打印——現代精密製造的產業新力量
在傳(chuán)統加工工藝無法滿足高(gāo)質量精密零部件快速交付需求的現狀下,市場(chǎng)需(xū)求(qiú)將目光逐步(bù)引導至近些年高速發展的增材製造工藝。增材製造是******製造業的重要組(zǔ)成部分,隨(suí)著全球範(fàn)圍內新一輪科技(jì)與產業(yè)革命的蓬勃興起,世界各國(guó)紛紛將其作為未來產業發(fā)展的新增長點。中國《十(shí)三五******戰略性新興產業發展規劃(huá)》,《中國製造2025》等均把增材(cái)製造列入重點(diǎn)領域。
增材製造又稱3D打印技術(shù),它完全(quán)解決了(le)傳統加工工藝過(guò)程複雜、成本(běn)高、難度大等痛(tòng)點(diǎn),能夠準確、快(kuài)速、靈活設(shè)計各種複雜結(jié)構。而高精密3D打印(yìn)更是成為現代精密製造業不可缺少的產業新力量,雖目前仍處於發展早期,但其突破複雜(zá)三維微納結構器(qì)件的(de)精密快速成型(xíng)與(yǔ)直接生產製造,在微小精密(mì)部件的開發與(yǔ)小批量階段,以成型效率高、加工成本低的突出優勢受到高質量精密零部件加工市場的倍加青(qīng)睞,而這種高效率的時間差(chà)帶來的收益(yì)已經成為一些公司的利(lì)潤來源。
目(mù)前在全球範圍內,PμSL麵投影立體光刻技術(Projection Micro Stereolithography) 是已經成熟商業化的能夠實現高精密 3D 打印的的微納光固(gù)化3D打印技術之(zhī)一。PμSL在實(shí)驗室階段(duàn)可實(shí)現幾百納米精度(dù),已(yǐ)經商業化的產品(pǐn)可達幾(jǐ)微米的打(dǎ)印精(jīng)度(dù),多見於深(shēn)圳摩方科技的nanoArch係列微納3D打印設備——全球首款商(shāng)業化的 PμSL麵投(tóu)影微立(lì)體光刻技術微尺度3D打印設(shè)備產品,涵蓋多款(kuǎn)型號機型,可以提供2μm超高精度3D打印係統。PμSL 加工速度快(kuài)、打印幅麵(miàn)大、加(jiā)工成本低以(yǐ)及寬鬆的環境要求等特點,使(shǐ)其在(zài)工業應用領域已實現了內窺鏡、導流(liú)釘、連接器、封裝測試材料等部件的(de)批量加工和應用(yòng),為國內外多(duō)個(gè)大(dà)型(xíng)公司提供(gòng)高精密加工方案。
在此列舉2個高精密3D打印應用較(jiào)為廣泛的案例:連接(jiē)器與內窺鏡。連接器尺寸5.65mm*2mm*2.8mm,***小pin間距0.14mm,***小壁厚0.1mm;內窺鏡端部座中的圓管壁厚為70μm,管徑1mm,高度4mm。精度(dù)要求皆為±10-25μm。CNC和(hé)開模注塑很難加(jiā)工這種逼近極限的結構,深圳摩方公司可以在約1-2小(xiǎo)時(shí)內就加(jiā)工出來,***快一天內交付。同時,也極大的降低了製造成本。
深圳摩方——助力振(zhèn)興中國精密製造業
振興精密製造業(yè)是中國經濟跨越發展的重要一環。著眼未(wèi)來,借助高精密3D打印設(shè)備和技術來提升零部件(jiàn)製造的精(jīng)度,將成為精密零部件製(zhì)造的一大趨勢(shì)。
從(cóng)工業市場出發,效率和成本是決定盈利與否的關鍵因素。深圳摩方的高精密3D打印設備與(yǔ)技術,在縮短製造周期(qī)、降低製造成本、提升產品(pǐn)性能等方麵,很好的契合了(le)精密製造業(yè)創新發展的技術精度需求與市(shì)場盈利需求。中國精密製造(zào)實(shí)現振興將如虎添翼(yì),未來可期。
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