Akankah pencetakan 3D logam menjadi proses utama dalam pembuatan cetakan?

1. Terobosan teknologi: beralih dari "verifikasi prototipe" ke "manufaktur terminal"
Teknologi pencetakan 3D logam telah berkembang pesat sejak pertama kali digunakan terutama untuk memeriksa prototipe. Sekarang dapat membuat potongan terminal secara langsung. Teknologi peleburan lapisan bubuk laser (LPBF) dapat membuat struktur rumit yang sulit dibuat dengan metode yang ada, seperti saluran air pendingin konformal dan rusuk penguat internal, dengan menumpuk bubuk logam di atas satu sama lain. Struktur ini sangat berguna untuk membuat cetakan. Misalnya, sirkuit air pendingin konformal dapat membuat siklus pencetakan injeksi menjadi lebih pendek dan produk menjadi lebih baik; tulang rusuk penguat internal dapat membuat cetakan lebih kuat dan bertahan lebih lama.

Pencetakan 3D logam telah berhasil digunakan di industri dirgantara untuk membuat bagian-bagian penting seperti bilah turbin dan nozel bahan bakar mesin. Membuat nozel bahan bakar mesin tertentu dengan cara-kuno memerlukan banyak perakitan komponen. Namun, dengan teknologi pencetakan 3D, struktur tersebut dibuat menjadi satu struktur yang lebih rumit. Hal ini tidak hanya membuatnya lebih ringan dan tahan lama, tetapi juga memperpendek siklus produksi dari bulan ke minggu. Paradigma "manufaktur yang didorong oleh desain" ini mengubah cara perusahaan-bisnis manufaktur peralatan kelas atas bersaing satu sama lain.

2. Efektivitas-biaya: peralihan dari "eksplorasi-biaya tinggi" ke "aplikasi-berskala besar"
{0}}Efektifitas biaya pencetakan 3D logam menjadikannya praktik yang umum. Membuat cetakan dengan cara-kuno melibatkan banyak tahapan, seperti pemotongan, pemesinan pelepasan listrik, dan pemotongan kawat. Ini berarti menggunakan banyak mesin dan langkah yang berbeda, sehingga prosesnya menjadi sangat mahal. Pencetakan 3D logam menggabungkan semua langkah dalam membuat apa pun menjadi satu item. Hal ini membuat prosesnya lebih mudah dan mengurangi kebutuhan akan pekerja dan peralatan di jalur tengah.

Misalnya, pembuatan cetakan untuk suku cadang mobil tertentu membutuhkan 5 set peralatan, 3 operator, dan waktu pemrosesan 72 jam, yang menghabiskan biaya 12.000 yuan. Sekarang, dengan pencetakan 3D logam, hanya dibutuhkan satu perangkat, satu operator, dan waktu pencetakan 24 jam, dan biayanya turun menjadi 4.000 yuan, turun 67%. Selain itu, pencetakan 3D logam menggunakan lebih dari 95% bahan, dan bubuk logam apa pun yang tidak digunakan dapat didaur ulang, sehingga semakin menurunkan harga bahan.

Biaya awal peralatan untuk pencetakan 3D logam tinggi, dan kecepatan pencetakan masih lebih lambat dibandingkan dengan cetakan injeksi tradisional. Namun jika teknologi terus menjadi lebih baik dan lebih banyak orang mulai menggunakannya dalam skala luas, biaya peralatan kemungkinan akan terus turun dan efisiensi pencetakan akan terus meningkat. Misalnya, metode pencetakan semprot berperekat perlu dihilangkan lemaknya dan disinter setelah digunakan, namun metode ini mencetak 50 hingga 100 kali lebih cepat dibandingkan LPBF dan diperkirakan akan sangat berguna untuk produksi skala besar.

3. Skenario aplikasi: beralih dari "kustomisasi{1}kelas atas" ke "produksi massal"
Pencetakan 3D logam perlahan-lahan beralih dari-penyesuaian kelas atas ke produksi massal dalam pembuatan cetakan. Pencetakan 3D logam telah menjadi cara utama untuk membuat bagian struktural yang rumit dan bagian penting di bidang seperti ruang angkasa dan pertahanan. Pencetakan 3D logam secara bertahap memasuki beberapa tahap pembuatan cetakan di sektor-sektor seperti pembuatan mobil dan elektronik konsumen. Ini karena mereka dapat dengan cepat beradaptasi terhadap perubahan desain dan membuat sejumlah kecil produk yang dipersonalisasi.

Di sektor elektronik konsumen, misalnya, seiring dengan meningkatnya kecepatan iterasi produk, cetakan harus lebih fleksibel dan responsif. Teknologi pencetakan 3D logam dapat dengan cepat mengubah model desain menjadi cetakan nyata, dan proses penjepitan membutuhkan waktu lebih sedikit, sehingga siklus pembuatan cetakan menjadi jauh lebih singkat. Pencetakan 3D logam dapat menurunkan biaya siklus produksi dan membuat produksi lebih efisien untuk membuat sejumlah kecil berbagai jenis produk cetakan injeksi.

Pencetakan 3D logam juga menunjukkan banyak harapan dalam perbaikan dan pembuatan ulang cetakan. Dengan menggunakan metode seperti deposisi energi terarah (DED),-bagian cetakan yang aus dapat diperbaiki dan diproduksi ulang dengan cepat, sehingga memperpanjang umur cetakan dan menurunkan biaya produksi.

4. Kolaborasi Rantai Industri: Beralih dari "Terobosan Satu Titik" ke "Konstruksi Ekologis"
Pencetakan 3D logam perlu menjadi cara utama untuk membuat cetakan, dan ekosistem rantai industri yang lengkap perlu dibangun. Artinya, pemasok material hulu, pembuat peralatan tengah, dan penyedia layanan aplikasi hilir harus bekerja sama secara erat. Hal ini juga berarti bahwa sistem standardisasi harus dibangun dan bakat harus dikembangkan.

Dalam hal material,-serbuk logam berperforma tinggi sangat penting untuk penelitian dan penggunaan. Dengan menggunakan teknologi produksi bubuk atomisasi baru, perusahaan dalam negeri telah berhasil membuat bubuk paduan titanium kelas penerbangan-dengan kandungan oksigen di bawah tingkat tertentu. Kualitas mekanis serbuk ini memenuhi spesifikasi suku cadang palsu. Meningkatnya penggunaan bahan ramah lingkungan-juga membantu mengubah manufaktur ramah lingkungan. Misalnya, asam polilaktat (PLA) dan bahan berbasis hayati yang dapat terbiodegradasi lainnya dengan cepat menjadi populer di kalangan konsumen.

Pasar peralatan pencetakan 3D logam kelas industri-memiliki pola "persaingan jalur ganda" dalam hal peralatan. Perusahaan-perusahaan dalam negeri telah melakukan substitusi yang berbeda dalam industri militer dan energi baru dengan membuat peralatan besar dan menurunkan biaya. Sebuah perusahaan telah membuat printer 3D logam yang sangat besar yang berhasil mencetak seluruh kerangka tangki penyimpanan bahan bakar roket jenis tertentu. Hal ini menunjukkan bahwa Tiongkok adalah yang terbaik di dunia dalam membuat komponen struktur berukuran besar.

Organisasi Internasional untuk Standardisasi (ISO) telah menetapkan standar untuk teknologi manufaktur aditif yang mencakup bidang-bidang penting termasuk pengujian bahan, kalibrasi peralatan, dan memastikan kualitas tinggi. Kelompok industri dalam negeri juga bertanggung jawab untuk mengembangkan standar kelompok untuk pencetakan 3D gigi, yang telah membantu menjaga pasar tetap teratur dan membantu bisnis tumbuh secara sehat.