3D打印技術(shù)對于泵管閥行業(yè)有何深遠(yuǎn)影響

過去30年間，被稱為增材制造的3D打印也為制造業(yè)帶來了變革。從小型上釉陶器到3D打印房屋，增材制造技術(shù)的應(yīng)用十分廣泛。

3D打印是增材制造的一個分支，它還包括快速成型、直接數(shù)字化制造、分層制造和增材制備。增材制造通過塑料、金屬、混凝土等各種材料，有一天，甚至是人體組織材料的逐層添加，獲得三維物體。一旦制造出CAD模型，增材制造設(shè)備就可以導(dǎo)出模型中的數(shù)據(jù)，按照要求逐步將粉末、線材、片材或其它材料添加上去，最終制造出三維對象。

3D打印技術(shù)的優(yōu)勢

一般而言，3D打印技術(shù)的主要優(yōu)點包括：方便加工復(fù)雜形狀部件、加快產(chǎn)品上市、削減制造成本、個性化定制和轉(zhuǎn)移風(fēng)險等。

3D打印技術(shù)為泵閥生產(chǎn)企業(yè)開啟了新的機(jī)會

隨著工藝和原材料機(jī)械性能的優(yōu)化，3D打印技術(shù)已經(jīng)可以滿足泵閥生產(chǎn)企業(yè)的要求。而市場對于幾何形狀復(fù)雜、高能效、高成本效益產(chǎn)品的需求，也推動泵閥生產(chǎn)企業(yè)開始考慮挖掘3D打印技術(shù)的優(yōu)勢。再者，過去多年來，3D打印技術(shù)也已經(jīng)通過技術(shù)的不斷演進(jìn)，克服了自身的局限，為泵閥生產(chǎn)企業(yè)開啟了新的機(jī)會。

首先是實現(xiàn)了量產(chǎn)。量產(chǎn)曾經(jīng)是3D打印技術(shù)市場進(jìn)入的壁壘，但通過將多個小部件整合成一個大的部件進(jìn)行生產(chǎn)，革新了供應(yīng)鏈的面貌。如，可以用3D打印技術(shù)打印出具有16個零部件的直升機(jī)發(fā)動機(jī)，而傳統(tǒng)工藝需要生產(chǎn)900個零部件。

第二，知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)工作有了進(jìn)展。保護(hù)3D打印CAD文檔對于生產(chǎn)企業(yè)至關(guān)重要?，F(xiàn)在已經(jīng)有多種方法來保護(hù)CAD文檔或者設(shè)計本身。包括與3D打印服務(wù)提供商簽署信息安全的NDA(保密)文件、不同專利和版權(quán)法可以為終端用戶提供設(shè)計、打印對象的專利和版權(quán)保護(hù)等。

而對于已經(jīng)使用數(shù)十年、設(shè)計圖紙已經(jīng)丟失的老泵而言，逆向工程則可以幫助他們重新制造出所需的產(chǎn)品。

通常，泵的使用壽命為15年至20年。顯然，有些終端用戶目前還在運行著數(shù)十年的老泵。3D打印技術(shù)可以幫助他們進(jìn)行逆向工程，特別是在泵的原始設(shè)計圖紙已經(jīng)遺失的情況下，更是如此。因為3D掃描技術(shù)可以讓終端用戶通過掃描產(chǎn)品，重新獲得CAD設(shè)計文檔，并由3D打印服務(wù)提供商打印出來，終端用戶因此可以制造出所需的產(chǎn)品、備件或組件。

3D打印技術(shù)對于液壓領(lǐng)域的幫助

高壓問題阻礙了金屬3D打印技術(shù)在液壓領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，但從設(shè)計的角度來看，有些特殊應(yīng)用還是可以借助于3D打印部件的幫助的。過去，電子控制液壓閥在不斷取得進(jìn)步，但制造閥的工藝本身并沒有太大變化，目前，這一局面也在改變。

插裝閥技術(shù)被廣泛用于將多種控制功能集成到單個多支管管中。相比傳統(tǒng)采用直線式安裝閥門、軟管和連接器的方式相比，在多支管內(nèi)集中多個閥門可以大幅節(jié)約空間、重量和成本。但是插裝閥和多支管(集成液壓回路)的空間和重量節(jié)約優(yōu)勢還有改進(jìn)的余地。這是因為必須定位多支管中的許多通道，以防止通道被交叉鉆孔，另一方面，還需要在不同通道間提供足夠的材料，以確保強(qiáng)度足夠。

3D打印通過精確定位需要設(shè)置的流通管道的位置、形狀和大小，克服了這些局限。這意味著流道可以比傳統(tǒng)多支管更為精確的方式靠近儀器布置，從而使得最終部件尺寸更緊湊、更輕巧。而且，連接兩個或多個內(nèi)部管路的通道不需要從多支管外面進(jìn)行機(jī)加工，從而避免了后續(xù)需要堵塞以防止液體流出的麻煩。

但是，3D打印不只限于多支管的使用。閥件本身也因3D打印而受益。如，閥體通常包含環(huán)形流動路徑，這主要是因為機(jī)床采用旋轉(zhuǎn)切削工具所致。而用方形截面代替圓形流道可以增加20%的流量，因為與相同寬度的圓相比，正方形的面積更大。

3D打印不受傳統(tǒng)制造技術(shù)的限制，可以生產(chǎn)出非傳統(tǒng)形狀的部件。其好處是像這樣的方口閥芯部件可以獲得比同樣寬度的圓口閥芯更高的流量。

3D打印技術(shù)應(yīng)用于液壓領(lǐng)域的主要優(yōu)勢在于：實現(xiàn)用傳統(tǒng)技術(shù)不可能實現(xiàn)的概念；節(jié)約重量、空間、材料；獲得新的結(jié)構(gòu)，減少了線路連接的復(fù)雜性；快速原型制造，同一個項目可能有多個不同的原型；生產(chǎn)時間短，可能只需要數(shù)小時，而不是幾天；可選擇不同材料：AISI 304和316L 不銹鋼、鋁、鋁&鈦合金、以及其它還在開發(fā)中的材料；高性能，消除了潛在的滲漏風(fēng)險。