一切都與精度有關(guān)

3D打印正在蓬勃發(fā)展，特別是在航空航天領(lǐng)域。盡管如此，在未來(lái)幾年中，經(jīng)典的金屬加工仍將是關(guān)鍵過(guò)程。畢竟，以千分尺精度進(jìn)行精加工并仔細精加工組件仍然很重要。

對于渦輪螺旋槳渦輪機，“ Catalyst”這個(gè)名字聽(tīng)起來(lái)并不特別壯觀(guān)。但是，顧名思義，再次看時(shí)，事情會(huì )變得更加令人興奮。美國制造商GE Aviation的裝置不僅將用于小型飛機，而且代表著(zhù)一項工程學(xué)成就，有望樹(shù)立先例。這是因為渦輪機僅包含12個(gè)組件，所有組件都是使用3D打印生產(chǎn)的。根據GE的說(shuō)法，使用常規制造工藝生產(chǎn)的這種渦輪機目前包含855個(gè)獨立零件。“催化劑”的總重量降低了約5％，而燃油消耗卻提高了20％。 

3D打印在其他任何行業(yè)中都沒(méi)有航空業(yè)那么重要，因為航空業(yè)幾乎覆蓋了市場(chǎng)的五分之一。其背后的關(guān)鍵原因是“少量”的生產(chǎn)。相比之下，2018年生產(chǎn)了約8000萬(wàn)輛乘用車(chē)，而兩個(gè)重要的商用飛機制造商波音和空中客車(chē)公司的生產(chǎn)線(xiàn)只有1600架下線(xiàn)。飛機又大又復雜，因此精心制造它們是需要時(shí)間的。這使得3D打印相對緩慢的過(guò)程得以展示出其優(yōu)勢-對于小零件，但對于大型，復雜的零件，也越來(lái)越多。

新來(lái)者已經(jīng)成年

3D打印使用鋼，鈦或鋁之類(lèi)的原始金屬（通常呈粉末狀或作為金屬絲）從頭開(kāi)始制作零件。激光用于熔化粉末，然后根據先前定義的CAD數據逐層施加粉末，直到創(chuàng )建所需的形狀。該工藝不僅可以生產(chǎn)出復雜的幾何形狀（如“催化劑”渦輪機一樣），還可以設計出多功能零件。由于過(guò)去每個(gè)部分都只有一個(gè)功能，所以這是3D打印令人印象深刻和破壞性的功能之一。這樣就不再需要傳統金屬加工中必需的各種生產(chǎn)步驟，而僅需要相當少量的有時(shí)昂貴的原材料。

這些好處正在幫助3D打印逐步在工業(yè)生產(chǎn)中立足。根據市場(chǎng)研究公司IDC的數據，在2015年2020年之間，對該技術(shù)的投資每年以驚人的速度增長(cháng)24.1％。根據咨詢(xún)公司PwC Strategy的預測，3D打印產(chǎn)品和技術(shù)市場(chǎng)可能會(huì )以每年50％的速度增長(cháng)。到2030年，這一數字將以每年13％到23％的速度增長(cháng)。屆時(shí)，市場(chǎng)總量將達到226億歐元。

但是，這些預測也引發(fā)了有關(guān)3D打印帶來(lái)的巨大，快速和根本性變化的疑問(wèn)。真的會(huì )改變所有用于金屬零件的傳統生產(chǎn)程序嗎？將來(lái)仍將需要哪些過(guò)程和步驟，而將不需要？這將如何影響附加值鏈和相關(guān)公司的角色？

“在航空航天工業(yè)中廣泛使用3D打印并不意味著(zhù)金屬加工的終結。”

FUCHS產(chǎn)品管??理金屬加工潤滑劑主管MARK HOWE

并非一切都會(huì )改變

“在航空航天業(yè)中廣泛使用3D打印并不意味著(zhù)金屬加工的終結，” FUCHS產(chǎn)品管??理金屬加工潤滑劑負責人Mark Howe預測。“將來(lái)我們仍將需要金屬加工液。” 到目前為止，下游供應商及其分包商通常已為OEM和主要供應商提供了幾乎*精加工的金屬零件，然后將它們安裝在飛機上。“但是，使用3D打印意味著(zhù)將來(lái)這種“粗加工”的很大一部分將消失，” Howe說(shuō)道。作為回報，關(guān)鍵參與者將使用3D打印過(guò)程自己生產(chǎn)越來(lái)越多的零件。但是，仍然需要針對組裝進(jìn)行優(yōu)化。”

盡管3D打印正在獲得*，并且可以用于生產(chǎn)日益復雜的零件-它無(wú)法提供具有微米精度的精加工，包括任何必要的表面精加工。“如此精密的工作幾乎總是需要銑削，鉸孔，鉆孔和磨削，而所有這些都必須做到非常嚴格的公差，” Howe解釋說(shuō)。“金屬零件必須非常精確地加工并配合，特別是在航空業(yè)中，其極其嚴格的質(zhì)量標準。”

“冷卻潤滑劑在金屬加工領(lǐng)域有著(zhù)廣闊的前景。”

FUCHS產(chǎn)品管??理金屬加工潤滑劑主管MARK HOWE

將來(lái)，越來(lái)越多的此類(lèi)精加工過(guò)程將在OEM及其主要供應商處進(jìn)行。Mark Howe評論說(shuō)：“在即將到來(lái)的產(chǎn)量增加過(guò)程中，所有這些活動(dòng)實(shí)際上都在加劇，這是滿(mǎn)足需求的一種方式。” 需求也不可低估，因為已經(jīng)訂購了13,000架商用飛機。以目前的生產(chǎn)率，這將需要八年左右的時(shí)間，而商用飛機的年增長(cháng)率將達到4.5％。這些事實(shí)和數據使FUCHS經(jīng)理有理由感到樂(lè )觀(guān)：“冷卻潤滑劑在金屬加工領(lǐng)域有著(zhù)廣闊的前景。”