案例看大尺寸FFF/FDM 3D打印設備怎樣成就工業(yè)級制造應用(2)
工業(yè)級、大尺寸增材制造應用
l 大尺寸一次成型成為可能
隨著FFF/FDM打印技術在各行業(yè)應用的不斷深入，其在輕量化設計、低成本、快速交付等方面的顯著優(yōu)勢，讓3D打印技術在終端部件生產、工裝夾具等方面的應用范圍越來越廣。與此同時，工業(yè)級別生產對材料性能、可打印尺寸、打印效率也提出了越來越高的要求。
傳統(tǒng)FFF/FDM 3D打印設備的成型尺寸普遍在400x400x400mm以下，遠鑄智能FUNMAT PRO 610HT 設備可以打印尺寸高達610*508*508mm，成型尺寸能夠滿足打印大尺寸零件或多個相對較小尺寸零件的生產需求。
要實現高效率的大尺寸打印，在驅動和傳動系統(tǒng)上，需要著重解決電機轉速、定位精度等關鍵挑戰(zhàn)。FUNMAT PRO 610HT 在XYZ三向運動機構上均采用伺服控制系統(tǒng)，具有機電時間常數小、線性度高等特性，可使控制速度，位置精度非常準確；傳動系統(tǒng)采用高精度絲杠導軌結構，具有傳動效率高、軸向剛度高、精度高等特點。更精確的定位控制使大尺寸一次成型更加細膩，充分滿足工業(yè)級別對于生產制造的高精度要求。
遠鑄智能一直致力于工業(yè)級別3D打印技術在垂直行業(yè)中的應用，并不斷結合特定應用持續(xù)優(yōu)化3D打印設備和材料。FUNMAT PRO 610HT設備精準定位到了工業(yè)領域大尺寸功能部件的制造需求。
眾所周知，航空航天，汽車等行業(yè)一直是先進工業(yè)生產技術的孕育之地，由于INTAMSYS 遠鑄智能FUNMAT PRO 610HT 設備憑借在大尺寸、高溫打印方面的能力，為這些行業(yè)輸出著豐富的應用效益跟附加價值。以下是來自這些工業(yè)領域的部分應用實例。
l 航空航天復材模具制造
FUNMAT PRO 610HT設備3D打印的熱壓罐復合材料模具。
國內某航天復合研究所使用高性能材ULTEM™1010，及通過使用INTAMSYS FUNMAT PRO 610HT 設備制造熱壓罐復合材料模具。
由于飛機制造所需的復材性能較高，需要接近 200℃的溫度來使鋪設完成的預浸料固化成型很多高分子聚合物3D打印材料根本無法耐受這樣的高溫。用 FUNMAT PRO 610HT 設備打印出高性能材料ULTEM™1010/PEEK-CF 的模具組件可以滿足熱壓罐(溫度 180℃，壓強 6 Bar)的工況，可以反復利用在復材鋪層模具當中，給用戶在復材制件研究和生產上帶來了極大的便利和益處。同時，工業(yè)級設備的運動和熱場控制，將復材模具的制件精度控制在了1.5mm以內，充分滿足了航空工業(yè)的苛刻要求。
l 大尺寸汽車快速原型件生產
3D打印定制汽車保險杠
上圖中的定制化汽車保險杠是自某外資汽車企業(yè)使用INTAMSYS FUNMAT PRO 610HT設備3D打印的。
基于用戶對零部件定制化設計和尺寸(保險杠長度超過 1.75米)的需求，以及希望樣件能夠快速成型并投放試車的要求，遠鑄智能FUNMAT PRO 610HT 設備成功打印了高強度耐用性佳，打印流動性好的 PC 材料，完成高抗彎強度的定制化保險杠。3D打印因為快速成型，大尺寸一體打印和對豐富材料的處理優(yōu)勢，FUNMAT PRO 610HT 成為許多汽車廠商的工業(yè)級 3D打印機首選。通過使用 FUNMAT PRO 610HT，汽車企業(yè)可以縮短零部件研發(fā)周期，降低研發(fā)成本，充分滿足個性化設計，完成汽車生產輕量化的轉型。
l 每臺設備配有15個3D打印零部件
談及工業(yè)級應用，遠鑄智能FUNMAT PRO 610HT設備本身以及遠鑄智能設備開發(fā)團隊，也是其FFF/FDM 3D打印技術的受益方。他們在設備開發(fā)過程中的功能原型驗證，裝配過程中的工裝夾具制造，甚至打印設備中的終端零部件制造都應用了3D打印技術。
得益于INTAMSYS遠鑄智能現有的工業(yè)3D打印機產品組合，研發(fā)團隊能夠使用工程塑料通過3D打印自行完成許多內部組件的原型驗證，這就不再需要通過傳統(tǒng)的金屬加工來制作原型，大大節(jié)省了成本。如果將功能原型制作外包給第三方金屬加工工藝供應商，那么出于成本的考慮，每個部件最多只能進行三輪迭代。而通過內部3D打印工藝流程，不僅能夠對一些特定的零部件進行多次的設計優(yōu)化改良，并且能夠進行快速測試，這讓交貨周期大大縮短。
遠鑄智能的設備開發(fā)團隊還在610HT的裝配線上使用了3D打印的工具和夾具。每個工作站都配有一套標準化制作的3D打印工裝檢具（以確保質檢環(huán)節(jié)的一致性），以及用于裝配最終部件的夾具。
用3D打印機批量制造3D打印設備的部件，已經是遠鑄智能生產線上常規(guī)采用的智能制造模式。
INTAMSYS 遠鑄智能工業(yè)級3D打印技術，也讓其新設備中的零部件直接內部制造成為可能。如今，遠鑄智能團隊為每臺 FUNMAT PRO 610HT裝配有15個通過3D打印生產的零部件。
憑借在打印成本、材料和功能性選擇豐富、實施的靈活性、極廣的打印件尺度范圍等優(yōu)勢，FFF/FDM成為塑料3D打印技術領域增長迅速的一項技術，也被業(yè)界認為是一項極具工業(yè)應用前景的技術。3D科學谷將對這一細分領域的工業(yè)制造應用發(fā)展保持關注。
參考資料：
2021 年全球金屬和塑料增材制造市場價值 83.3 億歐元，AMPOWER全球年度增材制造報告發(fā)布
(責任編輯：admin)
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