在過(guò)去幾年里，3D打印技術(shù)經(jīng)歷了從原型設(shè)計(jì)和小批量生產(chǎn)階段向大規(guī)模生產(chǎn)的轉(zhuǎn)變。各個(gè)行業(yè)對(duì)這項(xiàng)技術(shù)的采用率不斷提高，工業(yè)和非打印機(jī)供應(yīng)商也開(kāi)始將重心放在自動(dòng)化方面。隨著增材制造技術(shù)的發(fā)展，硬件不再局限于用于原型設(shè)計(jì)、模具和單件生產(chǎn)的獨(dú)立系統(tǒng)，而是成為集成數(shù)字化大規(guī)模生產(chǎn)線中的核心系統(tǒng)。研發(fā)投資的增加以及工業(yè)自動(dòng)化機(jī)器人技術(shù)應(yīng)用的增長(zhǎng)預(yù)計(jì)都將推動(dòng)市場(chǎng)增長(zhǎng)。自動(dòng)化3D打印市場(chǎng)規(guī)模預(yù)計(jì)到2024年為21.3億美元，預(yù)計(jì)到2029年將達(dá)到101.0億美元，在預(yù)測(cè)期內(nèi)（2024-2029年）復(fù)合年增長(zhǎng)率為36.49%。

3D打印技術(shù)以其創(chuàng)新性和顛覆性打破了傳統(tǒng)制造模式的限制，為工業(yè)制造帶來(lái)了前所未有的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。3D 打印技術(shù)正在重塑制造業(yè)的未來(lái)，激發(fā)著無(wú)限的創(chuàng)造力和可能性。3D打印不僅是一種制造技術(shù)，更是一種創(chuàng)新的思維方式。它為設(shè)計(jì)師和工程師提供了更大的創(chuàng)意空間，同時(shí)也對(duì)傳統(tǒng)制造模式帶來(lái)了挑戰(zhàn)和機(jī)遇，也為了滿足日益復(fù)雜的工藝流程要求和提升生產(chǎn)效率。

那么近年來(lái)工控相關(guān)3D打印技術(shù)發(fā)展到底如何？或許你可以從即將在2024年5月7-9日上海國(guó)家會(huì)展中心開(kāi)幕的2024亞洲3D打印、增材制造展覽會(huì)（TCT亞洲展）中窺得一二。

此屆展會(huì)規(guī)模達(dá)40,000平方米，其中展品類別包括：3D打印與增材制造設(shè)備、增材制造解決方案、設(shè)計(jì)和產(chǎn)品開(kāi)發(fā)及相關(guān)打印服務(wù)、3D打印耗材、激光器&噴嘴等相關(guān)配件、軟件系統(tǒng)、預(yù)/后及表面處理等。預(yù)計(jì)將吸引400家3D打印行業(yè)品牌企業(yè)參展，20,000名專業(yè)觀眾到場(chǎng)參觀。

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2023年6月，我國(guó)首臺(tái)單機(jī)容量最大功率150兆瓦級(jí)大型沖擊式轉(zhuǎn)輪，正式在四川雅安投用，實(shí)現(xiàn)了我國(guó)高水頭大容量沖擊式水電機(jī)組關(guān)鍵核心技術(shù)國(guó)產(chǎn)化“從無(wú)到有”的歷史性突破，加工效果已達(dá)國(guó)際先進(jìn)水平，并被央視多次報(bào)道。

沖擊式水電機(jī)組的核心部件——沖擊式轉(zhuǎn)輪研制，是長(zhǎng)期以來(lái)制約中國(guó)沖擊式水電站建設(shè)的“卡脖子”技術(shù)。針對(duì)這個(gè)難題，東方電機(jī)牽頭，聯(lián)合科研院所、上下游企業(yè)，針對(duì)涉及水力、電機(jī)、工藝等方面的70多項(xiàng)課題開(kāi)展聯(lián)合技術(shù)攻關(guān)，最終采用鍛件+增材復(fù)合制造模式進(jìn)行轉(zhuǎn)輪的增減復(fù)合制造，根部水斗高應(yīng)力區(qū)采用鍛件、次高應(yīng)力區(qū)采用激光增材、低應(yīng)力區(qū)采用電弧增材，不僅縮小鍛件制造周期、降低鍛件成本，更大幅度降低了鍛件的制造難度，有效解決了大型沖擊式轉(zhuǎn)輪制造瓶頸難題。

其中，東方電機(jī)攜手英尼格瑪（展位號(hào)7E26）開(kāi)展了電弧增材制造水斗的工藝研究，采用多機(jī)器人電弧增材系統(tǒng)多部位協(xié)同制造外部水斗，突破了增材過(guò)程中多機(jī)器人集群控制技術(shù)，3臺(tái)機(jī)器人歷時(shí)40余天協(xié)同作業(yè)，完成2.7噸的金屬增材。同時(shí)，過(guò)程中還充分融入數(shù)字化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程操控與多機(jī)器人無(wú)人值守作業(yè)，在國(guó)內(nèi)首次實(shí)現(xiàn)了沖擊式轉(zhuǎn)輪外部水斗電弧增材制造的工程應(yīng)用。

經(jīng)驗(yàn)證，采用電弧增材制造的外部水斗，在保證制造效率的基礎(chǔ)上，將材料利用率由12%提高至85%，制造成本降低100-500萬(wàn)。

過(guò)去，這些治具主要采用委托外加工，并使用電木材質(zhì)，通過(guò)CNC加工的方式完成。然而，隨著時(shí)間的推移，在使用CNC外協(xié)過(guò)程中的問(wèn)題逐漸增多了起來(lái)。比如：加工成本不斷推高, 生產(chǎn)周期往往較長(zhǎng), 靈活性受限. 面對(duì)這些挑戰(zhàn)與困難研華昆山工廠MPM栗經(jīng)理一直在尋找新的技術(shù)與方案進(jìn)行改善。一次與總部同事的技術(shù)交流時(shí)，談到了這個(gè)問(wèn)題，總部同事當(dāng)時(shí)就給他推薦了3D打印技術(shù)。

負(fù)責(zé)人表示“確保精度的同時(shí)，打印尺寸比較大。雖然大部分我們的夾具都比較小，大概都是20cm以下的小件，但是偶爾也會(huì)打一些大的零件，305×305×605 mm尺寸足夠大，能夠滿足這些制件需求的同時(shí)，不需要多花幾萬(wàn)，非常具有性價(jià)比”

“3D打印設(shè)備安裝在工廠工程師的工作室，操作簡(jiǎn)單，工程師會(huì)用UG，SW軟件，所以很快就可以上手操作。原來(lái)用CNC外發(fā)需要兩周時(shí)間，但在使用3D打印技術(shù)后，生產(chǎn)速度提高了很多，大一點(diǎn)的件20個(gè)小時(shí)就可以制造出來(lái)，表面也不用任何處理，就已經(jīng)很夠用?！?/p>

“從材料方面來(lái)講，目前主要使用PLA耗材，相比以前使用的電木材質(zhì)，價(jià)格更低，由于通常我們填充一般30%或50%，只在需要強(qiáng)度的地方用ideaMaker調(diào)整成實(shí)心結(jié)構(gòu)，在不影響結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的前提下實(shí)現(xiàn)輕量化處理，材料的利用率就會(huì)更高，大大的降低了成本。這樣整體下來(lái)，治具成本相當(dāng)于原來(lái)的10%左右?！?/p>

以創(chuàng)新技術(shù)實(shí)現(xiàn)成本效率的優(yōu)化，同時(shí)兼顧高可靠性，是包括研華、舍弗勒、SKF等工控企業(yè)嘗試3D打印技術(shù)的原因。3D打印技術(shù)在工控領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。3D打印能夠制造復(fù)雜的工業(yè)零部件和原型，以滿足特定的生產(chǎn)需求，從而提高整體生產(chǎn)效率。不僅如此，身為幫手的工控機(jī)，它的外殼和面板也都可以通過(guò)3D打印進(jìn)行制造，以實(shí)現(xiàn)個(gè)性化設(shè)計(jì)和定制。

英尼格瑪（展位號(hào)：7E26）和Raise3D復(fù)志科技（展位號(hào)：8E34）將出席TCT亞洲展，掃描下方二維碼登記預(yù)約，與我們探索更多專業(yè)解決方案，TCT亞洲展期待您的蒞臨!

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TCT Asia 2024

 時(shí)間與地點(diǎn)

5月7日 09:00 - 17:30

5月8日 09:00 - 17:30

5月9日 09:00 - 15:00

國(guó)家會(huì)展中心（上海）7.1&8.1館