傳統(tǒng)鑄造和高精度金屬增材制造,到底差在哪,應該從哪幾個維度來分析,其實這事兒沒有絕對的孰優(yōu)孰劣,我們得細細掰開說。
1. 幾何自由度
很多制造業(yè)都知道,在做零部件之前,一般都是以模具為主,如果想要做復雜內腔、細長的冷卻通道?首先在模具這里就過不了關。而金屬增材制造呢?它根本不需要模具,一層層堆起來,角度直至10°的懸垂都能成形。這也是為什么我們能給客戶做出來傳統(tǒng)工藝根本“想都別想”的結構。
2. 精度與表面質量
鑄造的精度一般在 ±0.1-0.5mm,通常鑄造完需要人工來還去修尺寸、修表面。
我們用的高精度金屬增材制造設備,層厚能穩(wěn)定在 2-10微米,表面粗糙度能做到 Ra 0.8-2.8 微米。有些零件客戶拿到手,直接裝機就能用,幾乎不用后加工。
3. 材料利用率
你所看到的車間的大大小小的廢棄零部件,這都是傳統(tǒng)鑄造浪費的,澆道、冒口、設計,最后的利用率通常就 50-70%。金屬增材制造的邏輯完全不同,是“按需給料”,材料利用率常常能到 90% 以上。對那些昂貴的高溫合金來說,這就很省錢了。

4. 成本與靈活性
鑄造在大批量面前無敵,模具攤銷之后,單件成本低得驚人。但如果業(yè)務需求量不高,只做幾十件試制件,光模具費就夠讓人放棄。增材更適合小批量、定制化。沒有模具,設計改了就能立馬打印,研發(fā)周期短到讓客戶直呼“省了好幾輪試錯”。
5. 性能與功能集成
合金和熱處理是鑄造的主要方式,奈何功能有限,難以滿足集成需求。
而我們在做增材時,可以直接在一個零件里實現(xiàn)多材料、梯度結構——既輕量化又耐高溫,甚至能把多個功能零件整合成一個整體,徹底省掉裝配環(huán)節(jié)。
對照表
維度
傳統(tǒng)鑄造
高精度金屬增材制造
升級點
幾何設計
模具限制,復雜內腔難做
自由成形,支持復雜曲面和微通道
設計自由度
精度與表面
±0.1-0.5mm,粗糙度需后加工
精度可達 2µm,Ra ≤0.8µm
高精度
材料利用率
廢料多,利用率 50-70%
利用率 ≥90%
節(jié)省材料
成本與批量
大批量劃算,小批量貴
小批量有優(yōu)勢,研發(fā)周期短
定制化
功能與集成
功能受限,需要后裝配
多材料打印,功能一體化
功能升級
應用場景
汽車、重工等大批量零件
航空航天、醫(yī)療、精密器件
前沿領域
從我們一線做項目的經(jīng)驗來看:
鑄造更適合大批量需求的項目,因為模具攤銷后,標準件的單價優(yōu)勢誰也撼動不了。
而金屬增材制造則在復雜性和定制化上有著絕對性的優(yōu)勢。航空發(fā)動機噴嘴、心血管支架、微型熱交換器,這些零件要么太復雜,要么精度要求高到變態(tài),鑄造難以搞定,只能靠增材。
其實要說到這兩個工藝到底誰更好,這是不準確的,未來,這兩種工藝一定是并存的:鑄造管規(guī)模,增材管突破。而我們云耀深維現(xiàn)在做的,就是把“高精度金屬3D打印”從實驗室里拉出來,真正放到產線上,讓客戶敢用、能用、用得起。這也是我作為一名工程師最有成就感的地方。
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傳統(tǒng)鑄造 VS 高精度金屬增材制造,有哪些維度升級
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