3D打印与数控机床是共存还是相争?

  发展新的增长点加以培育。早在2012年,美国就将“增材制造技术”确定为首个创新中心(后更名为“美国制造”),欧盟、韩国、日本、新加坡、俄罗斯等国也通过各种措施促进3D打印产业向前发展。

  从3D打印兴起开始,我国先后颁布了多项政策支持3D打印产业的发展。在政策的支持下,3D打印企业如雨后春笋般纷纷涌现,并快速成长,北京、广东、浙江、陕西等地3D打印产业发展也进展显著。据统计,仅广东省从事3D打印业务的企业就超过400家,拥有多个3D打印产业园。

  随着3D打印的火热发展,数控机床等传统的减材制造方式是否会被取代也成为了社会各界人士热议的话题。近几年,我国数控机床的技术正逐日提升,与3D打印各自找到了落地的场景。一般来说,数控机床需要通过事先编好程序,通过不断地切削来实现物体的成型。而3D打印机的工作原理和数控机床类似,同样依据计算机指令工作,所不同的是它是通过层层堆积原材料制造产品。所以3D打印也称“增材制造”。

  3D打印与传统制造业的显著区别在于产品成型的过程上。在传统的制造业,整个制造流程一般需要经过开模具、切割、铸造或锻造、部件组装等过程成型。3D打印则免去了复杂的过程,无需模具、一次成型。因此,3D打印可以克服一些传统制造上无法达成的设计,制作出更复杂的结构。

  反过来看,数控机床是计算机数字控制(CNC)的一种类型,它可以加工复杂、精密、各式各样的零件。一般而言,数控机床利用计算机指定的程序,通过削、铣等步骤剔除多余材料,来达到最终产品,属于典型的减材制造。

  一方面,传统制造业以“全球采购、分工协作”为主要特征,产品的不同部件往往在不同的地方进行生产,然后再运到同一地方进行组装。而3D打印则是“整体制造、一次成型”,省去了物流环节,节约了成本和时间。

  另一方面,传统制造业以生产线为核心、以工厂为主要载体,生产设备高度集中。而3D打印则体现了以云计算、大数据、物联网、移动互联网为代表的新一代信息技术与制造业的融合。

  机床作为传统制造业发展的一大产物,与新一代3D打印制造方式大有不同。机床是制造业的母机,如果3D打印技术能融入机床领域,无疑是如虎添翼。两者结合不仅使生产制造效率提高,而且可以完成许多制造难题。

  机床中的专用机床,能够根据客户要求而定制功能,但功能不够强大、丰富,可能还未达到随心所欲地设计制造。但若随着3D打印的引入,机床产品在普及与应用度上均可能实现大大提升。

  据了解,3D打印技术在目前我国工业零部件制造方面已经得到一定应用,但尚未进入大规模工业应用,5分快3其工艺与装备,以及在医疗、航空航天等领域的应用都有待进一步开拓。就目前的形势来看,3D打印技术并不具备取代传统制造业的条件。在大批量制造等方面,以机床制造为体现的高效低成本的传统减材制造法更胜一筹。

  当然,随着对金属增材制造的重视,越来越多的传统机床制造领域的设备厂商纷纷进入到增材制造领域,有的推出基于数控加工中心的混合式增材制造设备,有的干脆直接进入全新的增材制造领域。例如,日本马扎克。马扎克推出了Integrex i-400am(增材制造)的复合加工设备。Integrex i-400am是成套设备,比较适合于小批量生产的加工材料,如航空航天零部件耐热合金的加工,零部件的高硬度材料的加工。

  减材制造与增长制造方式长期并存,是一个可以遇见的趋势。不过,未来,这一状况可能发生改变。不论如何,能够实现产品精细化、自动化、高效化制造的方式,将有望得到多元化应用。