利用钛3D打印降低制造成本

魔猴君  知识堂   33天前

钛金属成本高昂，而且用这种材料制成的零件通常很复杂，这使得传统制造方法成本高昂。3D打印在某些应用领域越来越受欢迎，因为它在降低制造成本方面具有巨大潜力，特别是在航空航天、医疗设备和汽车等行业。

作为一种增材制造（而非减材制造）技术，3D打印通常产生的废料较少，而设计为3D打印的部件通常需要的材料较少。制造商还可以通过3D打印节省时间、能源和工具成本。让我们仔细看看钛3D打印的现状、机器、服务和使用它的公司。

选择3D打印而非机器或铸造的6大理由

材料效率

传统的加工工艺，如CNC铣削，经常会造成大量的材料浪费。使用成本高昂的钛金属时，3D打印（也称为增材制造）只需要足够的材料来制作零件和一些支撑物，而其余的钛粉则可以用于下一次打印。

钛3D打印可以生产非常接近最终所需形状的零件，从而减少了大量后处理的需要，并进一步减少浪费。

设计优化

3D打印让您能够创建复杂、轻质的结构，而这些结构很难或不可能通过传统方法生产。这可以使零件使用更少的材料，同时保持强度和功能性。

工程师实现这一目标的方法之一是使用CAD软件进行拓扑优化，通过去除不必要的材料来减轻部件重量。这在航空航天等行业尤其有益，因为减轻重量可以大幅节省成本。

3D打印可以生产通常需要组装多个部件的复杂集成组件。通过在设计阶段将多个部件整合为单个打印件，公司可以减少装配时间、人工成本和潜在故障点。零件越少，供应链就越简化，对多个供应商的需求就越少，物流成本也就更低。

无需工具或设置成本

对于铸造钛合金部件，传统制造需要定制工具，例如模具。3D打印消除了对模具或芯体的需求，因为部件是直接从数字文件打印出来的。零件设计的更改可以快速实施，无需新工具，从而降低了与设计修改相关的成本。

这款原型发动机的钛合金排气歧管重量仅为Inconel的一半，Zenith Technica在七天内打印并交付给客户（来源：Zenith Technica）

更短的交货时间

使用内部金属3D打印机，单个部件的交付时间可能只有几天，而3D打印服务可能需要更长的运输时间。由于生产时间较短，公司可以按需制造部件，无需任何常备库存。

定制和灵活性

3D打印无需重新加工即可定制零件，使生产小批量或定制产品（如患者专用手术器械）变得更加容易且更具成本效益。3D打印可以生产机械复杂性更低的零件，从而生产出使用寿命更长、维护需求更少的组件，进一步降低运营成本。

节省能源

钛3D打印工艺，例如电子束熔化(EBM)或选择性激光熔化(SLM)，通常比传统加工更节能，尤其是考虑到减少后处理和材料回收工作的需求时。

编译来源：ALL3DP