3D列印零件與產品開發
成新科技深耕金屬3D列印技術多年,
為國內提供金屬3D列印全方位解決方案之領導者。



3D列印
        3D列印 ( 3D Printing ) 又稱為增材製造或積層製造 ( Additive Manufacturing, AM ) 。
相較於傳統減法製造 ( Subtractive Manufacturing ) 是從一大塊材料,雕琢切削出可用的部分,3D列印利用數位立體模型、特殊材料與製程,藉由3D列印機以層層疊加的方式,製造出各種形狀的立體物品。隨著工業3D列印技術日益成熟,今天的3D列印技術不僅僅能用於原型製造來協助企業縮短產品開發流程,更可以透過自由度更高的設計來使產品達到更佳的性能,在汽車、國防、航空與太空等產業的使用愈趨增加,成為現代製造流程不可或缺的重要一環。

3D列印技術具備許多優勢,包含:
  1. 加法製造,可突破傳統減法製造的工法限制,使設計從Design for Manufacturing轉變為Design for Performance。
  2. 近乎淨成型,能降低原物料使用。同時也能大幅減少加工的時間與刀具的耗用。
  3. 客製化實現程度高,設計修改成本低。
  4. 生產不再以量制價,成本固定化,小批量生產將可具成本優勢。
  5. 近乎零庫存,眾多種類的實體庫存變成立體模型的數位庫存與數種原材料。

透過充分運用3D列印的優勢,成新科技能協助客戶的產品取得眾多競爭優勢:
  • 輕量化 ( 省油、省動力、價格競爭力 )
       3D列印技術搭配優化設計,可以成型許多傳統製程難以或無法製作的輕量化幾何形狀,如拓樸優化與晶格狀結構。可以使零組件至於系統進行整體輕量化設計,在載具 ( 如汽車、飛機 ) 應用上,可以降低載具負載進而減少油耗、提升燃油效率;在其他應用上,也可以獲得如較小的轉動貫量,使設計人員得以採用功率較低的馬達,達到成本精簡等競爭優勢。
  • 多件整合 ( 可靠度提升、減少組裝誤差、供應鏈精簡 ) 
       慣常設計零組件時會優先考量可成型性,使得設計受限於傳統加工工法而將一件成品拆為眾多組件,分別製造後再行組裝。這導致成品供應鏈複雜,且需多餘設計以容許組裝造成的誤差,造成成品效能的降低。3D列印工法可以成型複雜幾何形狀,一體成型所需的零組件,這可減少組裝造成的誤差累積,提升產品可靠度與性能,並可以精簡過去複雜的供應鏈。
  • 適型化流路 ( 熱管理 )
       3D列印的優化設計技術可以運用在適型化流路 ( 或稱異型水路 ) 的設計,使得優化流路可以貼合需要進行熱管理的部位,不再是受限傳統鑽銑製成的直進直出直角轉彎,可提升熱交換效能。


3D列印應用案例:

     1.GE Advanced Turboprop ( ATP ) Engine
       
  ( 出處 : YOUTUBE  https://www.youtube.com/watch?v=BnBMN0zgB10 )
  本案例應用3D列印技術進行輕量化與多件整合 ( 855件合併成12件 ) 使得整體減重100磅,降低燃油使用 20 %,且提高輸出馬力從850 ~ 1650。
     2.AIRBUS A380 Hydraulic Valve Block
                 
    ( 出處 : https://www.liebherr.com/en/usa/latest-news/news-press-releases/detail/world-premier-first-ever-3d-printed-primary-flight-control-component-from-liebherr-aerospace-flown-on-an-airbus-aircraft.html )

  本案例應用3D列印技術進行輕量化與多件整合 ( 10件合併成1件 ) 使得整體減重 35 %。
    3.GE Fuel Nozzle tip for LEAP Engine
      
    ( 出處 : GE Additive https://www.ge.com/additive/stories/new-manufacturing-milestone-30000-additive-fuel-nozzles )
  本案例應用3D列印技術進行輕量化與多件整合 ( 20件合併成1件 ) 使得整體減重並減重 25 %,且此構型已經於2018年10月量產突破30,000件。