车床上的添加剂制造

起初，看到添加剂制造如何适合典型的商店生产加工阅读可能是困难的。但是，当我们的读者开始扩展他们的商店的功能时，他们自然会考虑增材制造。虽然这项技术对机械车间来说仍然是相对较新的，但它很有前景，已经产生了很多兴趣。

为了了解增材制造如何在精密车削中发挥作用，我们联系了埃里克·米勒，他是Phoenix分析与设计技术公司（PADT），提供一系列添加剂制造设备，服务和支持。从我们的谈话来看，很明显，3D打印机不会随时更换车床。尽管如此，有几个理由理解并开始探索这项技术。

首先，顾客可能会考虑并谈论它。“他们想确保自己没有错过什么，”米勒说。即使增材制造并不适合客户的需求，商店也需要能够自信地解释原因。他表示:“对一家商店来说，知道AM何时合适、何时不合适是一种竞争优势。”

尽管现在可能没有很多，但在某些情况下，增材制造可以补充转向。Miller先生说，对这些应用的需求正在增长，并为精密车削行业提供了巨大的机遇。

现在关注增材制造技术的另一个原因是，它可能很快就会发展到可以更好地补充精密车削的地步。根据米勒先生的说法，能够提高AM的生产力，同时使其更便宜和更容易实施的系统目前正在开发中。

什么是增材制造?

根据米勒先生的说法，探索增材制造的第一步是对技术采取正确的心态。他表示:“不要把AM视为不同。”“这只是另一种机床。”像其他的机床一样，它需要材料，需要编程，而且机器的许多零件需要后期加工。“这只是一种不同的制作方式，”他补充道。

增材制造中主要使用两种材料:聚合物和金属。每一种都有不同的优势、劣势和用途，特别是当涉及到如何将它们与转向过程结合使用时:

聚合物。聚合物(或塑料)AM可以生产传统加工工艺无法制造的部件，如医疗植入物的复杂内部特征。它还可以快速生产一次性零件。此外，这些系统易于编程，无需太多培训或专门知识就能运行。然而，精度和表面光洁度是一个挑战，而且该技术只有在生产小批量零件时才具有成本效益。

金属。金属3D打印还可以生产具有无法加工的功能的零件。像聚合物3D打印机一样，金属3D打印机用精度和表面光洁度斗争。此外，根据Miller先生的数据，它们价格昂贵（资本设备和基础设施成本目前在300,000美元至120万美元之间，通常需要特殊的专业知识（如冶金），这使得它们难以实施。商店还需要考虑3D印刷金属部件的材料特性。金属3D印刷部件可能能够更换铸件，但该技术无法复制锻件的材料特性。

金属添加剂制造也可以与传统的减法加工方法组合。混合制造系统是CNC机器（通常是多任务或铣床），金属沉积头。这种设计使其能够在同一台机器内添加和删除库存。

如何使用我

据Miller先生说，有几种途中的商店主要针对转动可以使用或遇到添加剂制造：

工具和夹具。对于聚合物3D打印，Miller先生说，在机械加工领域的首要用途是工具。虽然车削不需要复杂的工具和夹具的铣削，添加剂制造仍然可以证明是有用的。例如，商店可以3D打印一个塑料套管，以保护脆弱的部件在转动时不被卡盘损坏。袖子适合的部分，并都进入卡盘。

设计和原型。聚合物AM也适用于设计和原型设计。对于做大量上前原型的商店，购买3D打印机并在房屋中进行工作可能比外包工作更具成本效益。聚合物3D打印在原型上提供快速转变，可用于确定形式，适合和可能的功能。“米勒先生说：”在加工和制造其中300或3,000人之前，你可以确保部件很好。“他补充说，3D打印可以帮助速度为设计工程师的设计过程。“先进的渲染功能允许我们在这些日子里恰好在电脑屏幕上可视化工作，但没有什么可以将其握在手上并将零件放在一起，看看它们是否适合，”他说。

更换金属铸件和焊接件。金属AM可以用来代替许多不同的工艺来生产零件。例如，过去由几个零件焊接而成的喷油器喷嘴，现在可以3D打印成一个零件。铸件也被金属附加制造的部件所取代。当这些部件从3D打印机中打印出来时，它们需要额外的工作。“我们无法用3D打印出真正高度精确的表面，”米勒先生说。“我们仍然需要对这些关键表面进行加工。”了解增材制造技术，以及它的优点和缺点将有助于商店执行这些加工操作。米勒认为这是一个关键的增长领域，也是商店的一个巨大机遇。他补充说，对于那些确实进行这些操作的商店来说，考虑将3D打印作为其上游流程的一部分是有帮助的。

生产无法加工的部件。可能最大的添加剂制造优点是它可用于生产不能加工的部件。例如，具有复杂的内部特征的航空零件和医疗植入物可以是金属或塑料印刷的3D。然后必须使用诸如转动的加工方法将这些部件变成耐受性。

修复部分。根据MIRRER先生，混合动力制造系统主要用于维修。这些系统的添加剂制造能力用于将股票添加到损坏的部件，然后可以将其转动在相同的机器中才能进入容差。

从哪里开始

有了这么多不同类型的技术、系统、品牌和材料，想要开始将增材制造融入运营的商店可能很难知道从哪里开始。米勒先生提出了以下建议:

外包金属。由于成本和所需的专业知识，米勒先生建议商店首先外包金属3D打印。“让专家成为专家，”他说。然后，当数量增加时，商店可以重新评估将这一过程引入内部是否有经济意义。

购买FDM 3D打印机。根据Miller先生的说法，聚合物添加剂制造系统可以很容易地在家里使用，不需要很多特殊知识来操作。他说，在现有的不同聚合物3D打印技术中，熔融沉积建模(FDM)系统是最容易启动和运行的。这些系统使用塑料材料的细丝，通过加热的喷嘴挤压到打印床上，形成分层的工件。这些系统有时也被称为熔融灯丝制造(FFF)或材料挤压。在选择FDM 3D打印机时，米勒提醒商店避免使用廉价的台式打印机进行专业工作。他说:“质量根本不存在，你会花更多时间摆弄它，试图让它发挥作用。”他建议商店花1万到5万美元购买一台好的入门级机器。至于在寻找3D打印机时从哪里开始，他建议商店在网上做一些调查，并与销售人员交谈，以了解哪种系统最适合他们的应用。商店也可以让服务供应商制作一些样品零件，以了解他们能生产什么。

与服务提供商建立关系。米勒先生指出，商店不必购买自己的3D打印机来开始熟悉增材制造。他说:“你不一定要把它带回家。”“确实有一些非常好的专家。”商店可以找到增材制造服务提供商，并开始与他们建立关系，因此当客户确实需要这些功能时，商店知道去哪里提供它们。通过这种方式，顾客可以获得一站式购物的体验。米勒先生说:“这和把零件送出去做研磨等工作没有什么不同。”

看什么

Miller先生还强调了一些技术发展，可以使增材制造成为大批量生产环境中更划算的解决方案。

交易量较大的聚合物系统。米勒先生预测，在五年内，几种更大容量的液体和粉末聚合物3D打印机将进入市场。对于增材制造市场来说，“更高的产量”意味着零件的产量达到数千。虽然他们仍然无法达到高产量加工环境的量，但他们将使3D打印成为一个更经济的解决方案来生产零件。米勒说:“一定要密切关注它们，因为它们将降低每个部件的成本。”这些系统的技术已经出现了，包括进化那惠普和碳，但它仍处于开发的早期阶段，使用它需要一些专业知识。

低成本金属系统。米勒说:“我们希望低成本金属AM很快就会出现。”据他说，包括桌面金属和Markforged已经存在，但仍在测试中，尚未广泛使用。更便宜的金属调幅系统将使商店更容易把这些过程在家里。