蹲在车间看增材制造:它真不是你想的3D打印

昨天下午天太热,主车间的中央空调不够用,我躲去新设备区蹭空调,刚进门就看见徒弟蹲在设备出料口挠头。脚边堆着两三个刚打出来的零件,表层沾着没扫干净的金属粉末,摸上去沙沙的,蹭在手上好半天拍不掉。他抬头问我,师傅,都说这玩意儿能造飞机,怎么我打个小零件还能出断层?

别把它只叫成3D打印

很多人第一反应,增材制造不就是大号3D打印吗?这错得离谱。你见过桌面打塑料摆件的机器,铺层厚度是零点几毫米,粘上去一掰就断。车间里这台,铺的是金属粉末,每铺一层,激光就顺着轮廓把粉末全熔成一块,温度快到金属熔点了,粘合力跟整块铸出来的没差。

工业车间金属增材制造设备现场图
工业车间金属增材制造设备现场图

说实话我刚接触这行的时候,也觉得这就是厂家炒概念骗经费的,不就是堆东西吗?谁不会啊?后来跟去看客户修模具,才知道这玩意儿有多香。原来模具里要做冷却流道,传统工艺只能钻直孔,拐个弯都做不到,散热不均打出来的产品容易变形。增材直接把流道跟着模具轮廓做,想拐就拐,散热快一倍,产品良品率直接往上跳。

分层堆出来的零件,为什么不会散

这是新人问得最多的问题。一层粘一层,那不跟叠积木一样,晃两下就散了?很多人拿这个喷增材,说强度不够做不了正经零件。

你换个思路想,传统锻造是把一整块铁砸出形状,相当于从大往小砍。增材是从无到有,一层一层熔成整块,每一层都和上下层长在了一起,不是胶水粘的,是金属分子本身连在一起了,怎么会散?

当然,参数不对肯定出问题。比如激光功率不够,这一层没熔透,下一层铺上去,就留了暗缝,受力就断。我徒弟那天出问题,就是粉末湿度大了,铺的时候厚薄不均,激光扫过去有的地方没烧透,就出了断层。

增材制造打印完成的内部随形冷却模具实物
增材制造打印完成的内部随形冷却模具实物

我见过最复杂的零件,内部有十几个互相交叉的空腔,传统工艺根本做不出来,拆分做焊接,焊缝占了一半空间,强度根本不够。增材一次成型,拿出来直接用,啥问题没有。这不叫魔术,这叫换了个思路做制造。

它不是来抢饭碗的

它不是来抢饭碗的
它不是来抢饭碗的

前几年到处喊什么增材要颠覆传统制造,所有工厂都要换设备,我听完就想笑。

不过话说回来,现在很多人还是觉得,再过十年所有零件都用增材做了,车床铣床都可以扔了。真不是。你造一百万颗标准螺丝,增材做一颗的成本是车出来的几十倍,哪个傻子会用?它本来就不是干这个的。

它是用来补传统制造的窟窿的。做不了的复杂结构,它来做。批量极小的个性化零件,比如人身上的骨头假体,每个病人形状都不一样,它做起来比开模铸造便宜多了。还有贵得要死的大型零件坏了一小块,原来整个扔了,现在用增材堆上去补好,打磨完就能用,省的钱够买半吨粉了。

我每天蹲在车间,看着这台设备安安静静的,每天打不了几个零件,但是缺了它还真不行。原来好多要花几十万开模做样品的活,现在几天就能拿出来试,错了改改模型再打就行,省了多少时间多少冤枉钱。摸过沾在手上沙沙的金属粉末,看过激光扫过之后慢慢浮现出来的零件轮廓,你就懂了。它不是什么颠覆世界的黑魔法,就是制造行业多出来的一把好用的新扳手。

作者|制造

排版|制造

审核|见微

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