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铸造工法创新 3D打印加速新产品开发

铸造工法创新 3D打印加速新产品开发

铸造是机械工业基础,但其中在铸造大尺寸与形状复杂的新产品时,从试作、开模到修模等繁琐的作业问题一直被视为产业困扰。目前铸造工法多以砂模为主流,但若藉由3D打印制作砂心与砂模,则能够去除设计上的限制,快速开发原型件。

为此目前产业中则以金属中心为主,透过导入3D打印铸造砂模技术协助产业提升新产品自主开发能力。

相较于传统制造工法需依序进行开模具、砂模制作、试作、修模、铸造等工序,3D打印铸造砂模技术则可直接透过「打印」的方式印出铸造用砂模,因此不须再开立模具,此可大幅缩减模具制作时间,并克服复杂形状工件加工困难及模具重复修改等问题。

为协助产业将3D打印应用于铸造、航太、汽车、机械、工具机、水五金、船舶等金属制品的开发,目前金属中心也已在高雄成立「3D打印铸造砂模营运服务中心」,将透过此中心来协助产业提升新产品自主开发能力。

像是目前已陆续协助包括成大精机、河见电机、万事兴实业、嘉钢精密工业、怡欣达金属等企业应用3D打印铸造砂模技术,解决新型工业零组件大尺寸与形状复杂及开发期程急迫性的需求,并进行新产品的开发。

以成大精机为例,传统新型减速机壳体铸胚开发模具时程至少要1个月,透过3D打印技术却能够大幅缩短铸胚制作与开发时间约60%,从至少1个月缩短为8天,降低开发成本约30%。而成大精机也能因此实时提供减速机组装与测试,将组装与测试情况第一时间回馈给客户,在开发过程与国外客户同步互动。

此外,河见电机在进行水利机械的封闭式泵浦叶轮开发时,也应用3D打印铸造砂模技术,使得封闭式泵浦叶轮铸胚相较于传统翻砂铸造制作,开发时程由至少1.5个月缩短为10天,开发成本降低至少约35%,据悉借此也为河见电机增加至少新台币1,000万元营收。

3D打印砂模铸造技术最大的特色在于可辅助新产品自主开发,缩短首件提样时程争取订单,尤其目前台湾铸造厂多属于OEM厂商,快速开发原型件以争取订单可使业者加速市场拓展,也可协助业者进行少量多样、定制化产品开发。此外,业者也可善加利用制程上所节省的时间,针对原型件做更多的测试与修改,借此强化品质来提高自身的市场竞争力。

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