近年來,增材制造(即3D打?。┘夹g在機械(http://www.weberwork.com/sell/l_4/)制造領域的應用不斷深化,正從原型驗證走向批量化生產。2025年,隨著材料科學、打印精度和后處理技術的突破,金屬3D打印已在航空航天、能源(http://www.weberwork.com/sell/l_34/)裝備和高端模具等領域實現(xiàn)規(guī)?;瘧?。
傳統(tǒng)機械制造多采用“減材”方式,即從整塊材料中切削出所需形狀,材料利用率低、周期長。而增材制造通過逐層堆積材料,不僅能制造出傳統(tǒng)工藝難以實現(xiàn)的復雜結構(如內部冷卻通道、輕量化拓撲結構),還可大幅減少材料浪費,特別適用于高價值、小批量零部件的生產。
例如,中國航發(fā)商發(fā)在航空發(fā)動機燃燒室部件中采用激光粉末床熔融(LPBF)技術,成功打印出具有內部微細冷卻孔道的鎳基高溫合金零件,使部件重量減輕20%,耐高溫性能提升15%。該技術已通過適航認證,進入小批量裝機階段。
在能源裝備領域,東方電氣(http://www.weberwork.com/sell/l_24/)集團利用電弧增材制造技術修復大型汽輪機轉子,不僅恢復尺寸精度,還提升表面硬度,延長使用壽命,單次修復成本僅為更換新件的30%。
與此同時,大尺寸、高速度的增材制造設備(http://www.weberwork.com/sell/l_4/)相繼問世。西安鉑力特推出的超大型金屬3D打印機,成形尺寸達2米×2米×1米,可打印重型機械結構件;而高速熔融沉積(HME)技術則將打印速度提升至傳統(tǒng)方式的10倍以上,為批量化生產提供可能。
材料方面,高強度鋁合金、鈦合金、工具(http://www.weberwork.com/sell/l_5/)鋼及高溫合金粉末的國產化率顯著提升,成本下降40%,進一步推動技術普及。
專家指出,增材制造正與傳統(tǒng)工藝融合,形成“混合制造”新模式。例如,先通過3D打印制造復雜核心部件,再結合數(shù)控加工完成高精度表面處理,實現(xiàn)性能與效率的最優(yōu)平衡。
未來,隨著AI驅動的工藝參數(shù)優(yōu)化和在線質量監(jiān)控技術成熟,增材制造將更廣泛應用于定制化、輕量化和功能集成化零部件生產,重塑機械制造的供應(http://www.weberwork.com/sell/)鏈與設計邏輯。