อุตสาหกรรมเหล็กใช้เทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติอย่างไร

ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาเทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติได้กลายเป็นกำลังปฏิวัติในอุตสาหกรรมต่าง ๆ และอุตสาหกรรมเหล็กก็ไม่มีข้อยกเว้น ในฐานะซัพพลายเออร์ที่โดดเด่นในอุตสาหกรรมเหล็กฉันได้เห็นโดยตรงว่าเทคโนโลยีนวัตกรรมนี้เปลี่ยนกระบวนการผลิตแบบดั้งเดิมเพิ่มประสิทธิภาพและเปิดโอกาสใหม่ ๆ ในโพสต์บล็อกนี้ฉันจะสำรวจว่าอุตสาหกรรมเหล็กใช้เทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติผลประโยชน์และโอกาสในอนาคตที่มีอยู่

1. การพิมพ์ 3 มิติในอุตสาหกรรมเหล็ก

การพิมพ์ 3 มิติหรือที่เรียกว่าการผลิตสารเติมแต่งเป็นกระบวนการสร้างวัตถุสามมิติโดยการจัดเรียงวัสดุตามแบบจำลองดิจิตอล ในอุตสาหกรรมเหล็กเทคโนโลยีนี้ช่วยให้การผลิตส่วนประกอบเหล็กที่ซับซ้อนมีความแม่นยำสูงและปรับแต่งได้ แทนที่จะใช้วิธีการผลิตแบบลบแบบดั้งเดิมซึ่งวัสดุจะถูกลบออกจากบล็อกขนาดใหญ่การพิมพ์ 3 มิติสร้างวัตถุโดยเลเยอร์ซึ่งสามารถลดเวลาของเสียและการผลิตได้อย่างมีนัยสำคัญ

2. การใช้งานการพิมพ์ 3 มิติในอุตสาหกรรมเหล็ก

2.1 การสร้างต้นแบบ

หนึ่งในแอพพลิเคชั่นที่พบบ่อยที่สุดของการพิมพ์ 3 มิติในอุตสาหกรรมเหล็กคือการสร้างต้นแบบ ก่อนมวล - ผลิตส่วนประกอบเหล็ก บริษัท สามารถใช้การพิมพ์ 3 มิติเพื่อสร้างต้นแบบทางกายภาพได้อย่างรวดเร็ว สิ่งนี้ช่วยให้การทำซ้ำและการทดสอบการออกแบบอย่างรวดเร็ว ตัวอย่างเช่นหากชิ้นส่วนเหล็กจำเป็นต้องพอดีกับการประกอบที่ใหญ่ขึ้นอย่างแม่นยำสามารถใช้ต้นแบบ 3D - พิมพ์เพื่อตรวจสอบความพอดีและทำการปรับเปลี่ยนที่จำเป็น ช่วยประหยัดทั้งเวลาและเงินเมื่อเทียบกับวิธีการสร้างต้นแบบแบบดั้งเดิมซึ่งมักจะเกี่ยวข้องกับเครื่องมือที่มีราคาแพงและเวลานำที่ยาวนาน

2.2 กำหนดเอง - ส่วนประกอบที่ทำ

อุตสาหกรรมเหล็กมักจะเกี่ยวข้องกับลูกค้าที่มีข้อกำหนดเฉพาะ การพิมพ์ 3 มิติช่วยให้การผลิตส่วนประกอบเหล็กทำเองได้อย่างง่ายดาย ไม่ว่าจะเป็นส่วนพิเศษสำหรับเครื่องเฉพาะหรือองค์ประกอบทางสถาปัตยกรรมแบบหนึ่ง - A - การพิมพ์ 3 มิติสามารถสร้างส่วนประกอบเหล่านี้ได้ตามข้อกำหนดของลูกค้า ตัวอย่างเช่นในการก่อสร้างอาคารที่ทันสมัยสามารถสร้างวงเล็บเหล็ก 3 มิติที่มีการออกแบบที่สลับซับซ้อนเพื่อให้เป็นไปตามข้อกำหนดด้านสุนทรียภาพและโครงสร้างของโครงการ

2.3 การซ่อมแซมและบำรุงรักษา

การพิมพ์ 3 มิติยังใช้สำหรับการซ่อมแซมและบำรุงรักษาส่วนประกอบเหล็ก แทนที่จะเปลี่ยนชิ้นส่วนที่สึกหรอทั้งหมด บริษัท สามารถใช้การพิมพ์ 3 มิติเพื่อสร้างชิ้นส่วนทดแทนบน - ไซต์ สิ่งนี้มีประโยชน์อย่างยิ่งในอุตสาหกรรมที่การหยุดทำงานอาจมีค่าใช้จ่ายสูงมากเช่นอุตสาหกรรมรถไฟ ตัวอย่างเช่นหากจำเป็นต้องได้รับการซ่อมแซมส่วนประกอบเหล็กบนรถไฟสามารถผลิตได้อย่างรวดเร็ว 3D - พิมพ์ได้อย่างรวดเร็วลดเวลาที่รถไฟไม่ได้ให้บริการ คุณสามารถเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับอุปกรณ์ที่ใช้ในอุตสาหกรรมที่เกี่ยวข้องโดยการเยี่ยมชมเครื่องมือเครื่องไฮดรอลิกแนวนอนขนาดใหญ่และ630t Wheel and Axle Press ด้วย PLC-

2.4 รูปทรงเรขาคณิตที่ซับซ้อน

วิธีการผลิตแบบดั้งเดิมมักจะดิ้นรนเพื่อผลิตส่วนประกอบเหล็กที่มีรูปทรงเรขาคณิตที่ซับซ้อน อย่างไรก็ตามการพิมพ์ 3 มิติไม่มีข้อ จำกัด ดังกล่าว มันสามารถสร้างชิ้นส่วนที่มีช่องทางภายในโครงสร้างขัดแตะและรูปร่างที่ซับซ้อนอื่น ๆ ที่ยากหรือเป็นไปไม่ได้ที่จะบรรลุด้วยการตัดเฉือนแบบดั้งเดิม รูปทรงเรขาคณิตที่ซับซ้อนเหล่านี้สามารถให้ประสิทธิภาพที่ดีขึ้นเช่นการถ่ายเทความร้อนที่ดีขึ้นหรือลดน้ำหนักในขณะที่รักษาความแข็งแรง ตัวอย่างเช่นในอุตสาหกรรมการบินและอวกาศชิ้นส่วนเหล็ก 3D ที่พิมพ์ด้วยรูปทรงเรขาคณิตที่ได้รับการปรับปรุงให้ดีที่สุดสามารถช่วยลดน้ำหนักของเครื่องบินซึ่งนำไปสู่การประหยัดเชื้อเพลิง

3. ประโยชน์ของการใช้การพิมพ์ 3 มิติในอุตสาหกรรมเหล็ก

3.1 ต้นทุน - ประสิทธิภาพ

แม้ว่าการลงทุนครั้งแรกในอุปกรณ์การพิมพ์ 3 มิติอาจสูง แต่ในระยะยาว แต่ก็สามารถนำไปสู่การประหยัดต้นทุนได้อย่างมีนัยสำคัญ ดังที่ได้กล่าวไว้ก่อนหน้านี้การพิมพ์ 3 มิติช่วยลดของเสียโดยใช้วัสดุที่จำเป็นเท่านั้น นอกจากนี้ยังช่วยลดความจำเป็นในการใช้เครื่องมือที่มีราคาแพงในหลายกรณีโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับการผลิตระดับเสียงต่ำ สำหรับการผลิตขนาดเล็ก - สเกลหรือชิ้นส่วนที่กำหนดเองการพิมพ์ 3 มิติอาจมีค่าใช้จ่ายมากกว่า - มีประสิทธิภาพมากกว่าวิธีการผลิตแบบดั้งเดิม

3.2 การออมเวลา

การพิมพ์ 3 มิติสามารถลดเวลาการผลิตของส่วนประกอบเหล็กได้อย่างมาก กระบวนการผลิตแบบดั้งเดิมอาจเกี่ยวข้องกับหลายขั้นตอนรวมถึงการตัดเฉือนการหล่อและการปลอมแต่ละครั้งมีเวลานำของตัวเอง ในทางตรงกันข้ามการพิมพ์ 3 มิติสามารถสร้างส่วนประกอบได้โดยตรงจากโมเดลดิจิตอลในขั้นตอนเดียวลดเวลาการผลิตโดยรวม นี่เป็นสิ่งสำคัญสำหรับอุตสาหกรรมที่จำเป็นต้องใช้เวลาอย่างรวดเร็วเช่นอุตสาหกรรมยานยนต์และอิเล็กทรอนิกส์

3.3 เสรีภาพในการออกแบบ

ด้วยการพิมพ์ 3 มิตินักออกแบบมีอิสระมากขึ้นในการสร้างการออกแบบที่เป็นนวัตกรรมและซับซ้อน พวกเขาไม่ได้ถูก จำกัด ด้วยข้อ จำกัด ของกระบวนการผลิตแบบดั้งเดิม สิ่งนี้ช่วยให้การพัฒนาผลิตภัณฑ์เหล็กใหม่และได้รับการปรับปรุงซึ่งสามารถให้ประสิทธิภาพและฟังก์ชั่นที่ดีขึ้น ตัวอย่างเช่นนักออกแบบสามารถเพิ่มประสิทธิภาพโครงสร้างภายในของชิ้นส่วนเหล็กเพื่อปรับปรุงความแข็งแรง - ต่อ - อัตราส่วนน้ำหนัก

3.4 ความยั่งยืน

อุตสาหกรรมเหล็กเป็นหนึ่งในผู้บริโภคพลังงานและทรัพยากรที่ใหญ่ที่สุด การพิมพ์ 3 มิติสามารถนำไปสู่เป้าหมายการพัฒนาอย่างยั่งยืนของอุตสาหกรรมโดยการลดการใช้ของเสียและพลังงาน เนื่องจากใช้เฉพาะปริมาณวัสดุที่จำเป็นเท่านั้นจึงมีเศษโลหะที่สร้างขึ้นน้อยลง นอกจากนี้ความสามารถในการผลิตชิ้นส่วนใน - ความต้องการลดความจำเป็นในการใช้สินค้าคงคลังขนาดใหญ่ซึ่งช่วยประหยัดทรัพยากร

4. ความท้าทายและข้อ จำกัด

4.1 คุณสมบัติของวัสดุ

ในขณะที่ส่วนประกอบเหล็ก 3D - พิมพ์อาจมีคุณสมบัติเชิงกลที่ดี แต่ก็อาจไม่ตรงกับคุณสมบัติของชิ้นส่วนที่ผลิตโดยวิธีการดั้งเดิม ตัวอย่างเช่นความหนาแน่นและความพรุนของเหล็กที่พิมพ์ 3 มิติอาจแตกต่างกันไปซึ่งอาจส่งผลต่อความแข็งแรงและความทนทาน ผู้ผลิตจำเป็นต้องควบคุมกระบวนการพิมพ์และขั้นตอนการประมวลผลอย่างระมัดระวังเพื่อให้แน่ใจว่าผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายเป็นไปตามมาตรฐานที่จำเป็น

4.2 ความเร็วในการผลิต

แม้ว่าการพิมพ์ 3 มิติจะดีขึ้นในแง่ของความเร็ว แต่ก็ยังค่อนข้างช้าเมื่อเทียบกับกระบวนการผลิตแบบดั้งเดิมบางอย่างโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับการผลิตขนาดใหญ่ นี่อาจเป็นข้อ จำกัด เมื่อมีความต้องการส่วนประกอบเหล็กสูงในช่วงเวลาสั้น ๆ

4.3 ความต้องการอุปกรณ์และทักษะ

การพิมพ์ 3 มิติต้องใช้อุปกรณ์พิเศษและผู้ให้บริการที่มีทักษะ ค่าใช้จ่ายในการจัดซื้อและบำรุงรักษาเครื่องพิมพ์ 3 มิติอาจเป็นอุปสรรคสำหรับบาง บริษัท นอกจากนี้ผู้ประกอบการจำเป็นต้องมีความเข้าใจที่ดีเกี่ยวกับกระบวนการพิมพ์วัสดุและซอฟต์แวร์เพื่อให้แน่ใจว่าการผลิตที่มีคุณภาพสูง

5. โอกาสในอนาคต

แม้จะมีความท้าทาย แต่อนาคตของการพิมพ์ 3 มิติในอุตสาหกรรมเหล็กก็ดูมีแนวโน้ม ในขณะที่เทคโนโลยียังคงดำเนินต่อไปเราสามารถคาดหวังว่าจะเห็นการปรับปรุงคุณสมบัติของวัสดุความเร็วการผลิตและประสิทธิผล - ประสิทธิผล ตัวอย่างเช่นโลหะผสมเหล็กใหม่ที่ออกแบบมาโดยเฉพาะสำหรับการพิมพ์ 3 มิติอาจได้รับการพัฒนาโดยให้ประสิทธิภาพที่ดีขึ้น การบูรณาการการพิมพ์ 3 มิติกับเทคโนโลยีการผลิตขั้นสูงอื่น ๆ เช่นหุ่นยนต์และปัญญาประดิษฐ์ยังสามารถนำไปสู่กระบวนการผลิตที่มีประสิทธิภาพและอัจฉริยะมากขึ้น

ในอีกไม่กี่ปีข้างหน้าเราอาจเห็นการใช้การพิมพ์ 3 มิติสำหรับการผลิตขนาดใหญ่ในอุตสาหกรรมเหล็ก สิ่งนี้สามารถปฏิวัติวิธีการผลิตผลิตภัณฑ์เหล็กทำให้อุตสาหกรรมมีความยืดหยุ่นและตอบสนองต่อความต้องการของตลาดมากขึ้น คุณสามารถค้นหาข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับอุปกรณ์การผลิตขนาดใหญ่ในอุตสาหกรรมเหล็กได้ที่กดไฮดรอลิกแนวนอนขนาดใหญ่-

6. บทสรุป

ในฐานะซัพพลายเออร์ในอุตสาหกรรมเหล็กฉันรู้สึกตื่นเต้นเกี่ยวกับศักยภาพของเทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติ ให้ประโยชน์มากมายรวมถึงต้นทุน - ประสิทธิภาพการประหยัดเวลาเสรีภาพในการออกแบบและความยั่งยืน ในขณะที่ยังคงมีความท้าทายที่จะเอาชนะโอกาสในอนาคตจะสดใส หากคุณสนใจที่จะสำรวจว่าส่วนประกอบเหล็ก 3 มิติที่พิมพ์ออกมาจะเป็นประโยชน์ต่อธุรกิจของคุณได้อย่างไรฉันขอแนะนำให้คุณติดต่อฉัน เราสามารถมีการอภิปรายโดยละเอียดเกี่ยวกับความต้องการเฉพาะของคุณและวิธีที่เราสามารถทำงานร่วมกันเพื่อจัดหาโซลูชั่นที่ดีที่สุด ไม่ว่าจะเป็นต้นแบบชิ้นส่วนที่กำหนดเองหรือซ่อมแซมและบำรุงรักษาความเชี่ยวชาญของเราในการพิมพ์ 3 มิติและอุตสาหกรรมเหล็กสามารถช่วยให้คุณบรรลุเป้าหมายได้ มาเริ่มการสนทนาและนำธุรกิจของคุณไปสู่อีกระดับ

การอ้างอิง

• Gibson, I. , Rosen, Dw, & Stucker, B. (2010) เทคโนโลยีการผลิตสารเติมแต่ง: การสร้างต้นแบบอย่างรวดเร็วไปยังการผลิตดิจิตอลโดยตรง สปริงเกอร์วิทยาศาสตร์และสื่อธุรกิจ
• Wohlers, T. , & Gornet, P. (2017) Wohlers Report 2017: การผลิตสารเติมแต่งและสถานะการพิมพ์ 3 มิติของอุตสาหกรรม Wohlers Associates
• Schleich, B. , Wulfsberg, M. , & Herrmann, C. (2016) การเปรียบเทียบต้นทุนระหว่างวิธีการผลิตแบบดั้งเดิมและแบบเติมแต่ง Procedia Cirp, 47, 397 - 402