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3D打印技术对于泵管阀行业的深远影响
来源:   作者:  发布日期:2019-07-04  浏览量:540

过去30年间(jian),被称为(wei)(wei)增(zeng)材制(zhi)造(zao)的(de)3D打(da)印也为(wei)(wei)制(zhi)造(zao)业带来了(le)变革。从(cong)小型上釉陶(tao)器到(dao)3D打(da)印房屋,增(zeng)材制(zhi)造(zao)技术(shu)的(de)应用十分(fen)广泛。


3D打印是增材(cai)(cai)(cai)制造的(de)一(yi)个(ge)分支(zhi),它还包括快速成型、直接数(shu)字化制造、分层制造和增材(cai)(cai)(cai)制备。增材(cai)(cai)(cai)制造通过塑料(liao)(liao)、金属(shu)、混(hun)凝土等各种材(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao),有一(yi)天,甚至是人(ren)体组织(zhi)材(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)的(de)逐(zhu)层添(tian)(tian)加,获得三维物体。一(yi)旦制造出(chu)CAD模(mo)型,增材(cai)(cai)(cai)制造设备就可以导出(chu)模(mo)型中的(de)数(shu)据,按照要求逐(zhu)步(bu)将(jiang)粉末、线材(cai)(cai)(cai)、片材(cai)(cai)(cai)或(huo)其它材(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)添(tian)(tian)加上去(qu),最终制造出(chu)三维对(dui)象。


3D打印技术的优势(shi)


一般而言,3D打印技术的主要优(you)点包括:方便加工复杂(za)形状部件(jian)、加快产品上市(shi)、削(xue)减制(zhi)造成(cheng)本(ben)、个性化(hua)定制(zhi)和转移风险等。


3D打印技术为泵(beng)阀生产企业开启(qi)了新的机会


随着(zhe)工艺和原材料机(ji)(ji)械性能的(de)优化(hua),3D打(da)(da)印技(ji)(ji)术已经可以(yi)满(man)足泵阀(fa)生产企(qi)业(ye)的(de)要求。而市场对于几何形状复杂、高能效、高成本(ben)效益(yi)产品的(de)需求,也推动泵阀(fa)生产企(qi)业(ye)开始(shi)考虑挖掘3D打(da)(da)印技(ji)(ji)术的(de)优势。再者,过(guo)去(qu)多年(nian)来,3D打(da)(da)印技(ji)(ji)术也已经通过(guo)技(ji)(ji)术的(de)不断演进,克(ke)服了(le)自身(shen)的(de)局限,为泵阀(fa)生产企(qi)业(ye)开启了(le)新(xin)的(de)机(ji)(ji)会。


首先是(shi)实现了量(liang)产(chan)。量(liang)产(chan)曾(ceng)经是(shi)3D打印(yin)技(ji)(ji)术市场进入的(de)(de)壁垒(lei),但通(tong)过将多个(ge)小部(bu)(bu)件整合成一(yi)个(ge)大的(de)(de)部(bu)(bu)件进行生产(chan),革新了供应链的(de)(de)面(mian)貌。如,可以用3D打印(yin)技(ji)(ji)术打印(yin)出(chu)具有16个(ge)零部(bu)(bu)件的(de)(de)直升(sheng)机发动(dong)机,而传统工艺需要生产(chan)900个(ge)零部(bu)(bu)件。


第(di)二(er),知(zhi)识(shi)产权(quan)保护工作(zuo)有(you)了进展。保护3D打(da)印CAD文档对于(yu)生产企业至关重要。现在已经(jing)有(you)多(duo)种方法来保护CAD文档或者设计(ji)本身。包括与3D打(da)印服(fu)务提供商签署(shu)信(xin)息安全(quan)的NDA(保密)文件(jian)、不同专利和(he)版权(quan)法可以为终(zhong)端用(yong)户(hu)提供设计(ji)、打(da)印对象的专利和(he)版权(quan)保护等。


而(er)对于(yu)已(yi)经使用数十年、设计图纸已(yi)经丢失(shi)的(de)老泵而(er)言,逆向(xiang)工(gong)程(cheng)则(ze)可(ke)以帮助他们重新制造出(chu)所需的(de)产品(pin)。


通(tong)常,泵(beng)的使用(yong)寿命为(wei)15年至20年。显(xian)然(ran),有些终(zhong)端用(yong)户(hu)目前(qian)还在运(yun)行着数十年的老泵(beng)。3D打印技术(shu)(shu)可以(yi)帮(bang)助他们进行逆向工程,特别是(shi)(shi)在泵(beng)的原始设计(ji)(ji)图纸(zhi)已(yi)经遗失的情况下,更(geng)是(shi)(shi)如(ru)此。因为(wei)3D扫描(miao)技术(shu)(shu)可以(yi)让终(zhong)端用(yong)户(hu)通(tong)过扫描(miao)产(chan)品,重新获得(de)CAD设计(ji)(ji)文(wen)档,并由3D打印服务提供商打印出来,终(zhong)端用(yong)户(hu)因此可以(yi)制造出所需的产(chan)品、备件或组件。


3D打印技(ji)术对于液压领(ling)域的帮助


高(gao)压(ya)(ya)问题阻碍了金属3D打(da)印(yin)技术(shu)在液压(ya)(ya)领域的(de)广泛(fan)应用(yong),但从设计的(de)角度来看,有(you)些特(te)殊应用(yong)还是可(ke)以借助于3D打(da)印(yin)部件的(de)帮助的(de)。过去,电子控制液压(ya)(ya)阀(fa)在不断取得进步,但制造阀(fa)的(de)工艺本身并(bing)没有(you)太大(da)变(bian)(bian)化,目(mu)前,这一局面也在改(gai)变(bian)(bian)。


插(cha)装(zhuang)阀(fa)技术被(bei)广泛用(yong)于将多(duo)种控制(zhi)功(gong)能集(ji)成到(dao)单(dan)个多(duo)支(zhi)(zhi)(zhi)管(guan)管(guan)中(zhong)。相比(bi)(bi)传统采用(yong)直线式安(an)装(zhuang)阀(fa)门(men)、软管(guan)和连(lian)接器的(de)方(fang)式相比(bi)(bi),在多(duo)支(zhi)(zhi)(zhi)管(guan)内集(ji)中(zhong)多(duo)个阀(fa)门(men)可以(yi)大幅(fu)节约空(kong)(kong)间(jian)(jian)、重量和成本。但是插(cha)装(zhuang)阀(fa)和多(duo)支(zhi)(zhi)(zhi)管(guan)(集(ji)成液压(ya)回路)的(de)空(kong)(kong)间(jian)(jian)和重量节约优势还(hai)有改进的(de)余地(di)。这是因(yin)为(wei)必须(xu)定位多(duo)支(zhi)(zhi)(zhi)管(guan)中(zhong)的(de)许多(duo)通(tong)道(dao),以(yi)防止通(tong)道(dao)被(bei)交(jiao)叉钻孔,另(ling)一方(fang)面,还(hai)需要在不同通(tong)道(dao)间(jian)(jian)提供足够(gou)(gou)的(de)材料(liao),以(yi)确保(bao)强度足够(gou)(gou)。


3D打(da)印通过精确定位需要(yao)(yao)设置(zhi)的流(liu)通管道(dao)(dao)的位置(zhi)、形状和大小,克服了(le)这些局限。这意味着流(liu)道(dao)(dao)可(ke)以比传统多支(zhi)管更(geng)为精确的方式靠近仪器布(bu)置(zhi),从而使得最终部件尺寸更(geng)紧凑、更(geng)轻(qing)巧。而且,连(lian)接两个(ge)或(huo)多个(ge)内部管路的通道(dao)(dao)不需要(yao)(yao)从多支(zhi)管外面(mian)进行机加工,从而避免(mian)了(le)后(hou)续需要(yao)(yao)堵塞以防止液(ye)体流(liu)出(chu)的麻烦。


但是(shi),3D打印(yin)不只限(xian)于多支(zhi)管的(de)使用。阀件(jian)本身也因3D打印(yin)而受益。如,阀体(ti)通常包含(han)环形(xing)流动(dong)路径,这主要(yao)是(shi)因为机床采用旋转切削(xue)工具所致(zhi)。而用方形(xing)截(jie)面(mian)代替圆形(xing)流道可以增加(jia)20%的(de)流量,因为与相同(tong)宽度(du)的(de)圆相比,正方形(xing)的(de)面(mian)积更(geng)大。


3D打印不受(shou)传(chuan)统制造技(ji)术的(de)(de)(de)限制,可以生(sheng)产(chan)出非传(chuan)统形状(zhuang)的(de)(de)(de)部(bu)件。其好处是(shi)像这样(yang)的(de)(de)(de)方口阀芯部(bu)件可以获得(de)比同样(yang)宽度的(de)(de)(de)圆口阀芯更高(gao)的(de)(de)(de)流量。


3D打印技术应(ying)用于(yu)液压(ya)领域的主要优势在(zai)于(yu):实(shi)现用传统技术不(bu)可能(neng)实(shi)现的概念(nian);节约重量、空间(jian)、材料(liao);获得新的结构(gou),减少了线路连接(jie)的复杂性;快(kuai)速原(yuan)(yuan)型(xing)制造,同(tong)一个项目可能(neng)有多(duo)个不(bu)同(tong)的原(yuan)(yuan)型(xing);生产时(shi)间(jian)短,可能(neng)只(zhi)需(xu)要数小时(shi),而不(bu)是几天;可选择不(bu)同(tong)材料(liao):AISI 304和316L 不(bu)锈(xiu)钢、铝、铝&钛合金、以及其(qi)它还(hai)在(zai)开发中的材料(liao);高性能(neng),消除了潜(qian)在(zai)的渗漏风险。


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