问个问题?为什么说3D打印对减重没什么影响?我有不同意 ...

来源:百度文库 编辑:超级军网 时间:2024/04/29 16:04:43
之前在CD看帖时,看到有人说,3D打印只是对小批量快速加工有意义,对减重没什么用,觉得一点疑惑,不知能否详述一下?
首先,咱确实不是干结构的,对结构设计不太了解。不知那几位说3D打印对减重没什么用的大大是做什么的……我想问下,如果3D打印时,我把一些结构零件做成立体的、空心的……而机加工的零件只能是实心的,构造较简单的……那么,不是可以在相同强度、刚度的情况下得到轻得多的零件?
其次,对于3D打印而言,没有机加工裂纹、缺陷什么的,那么岂不是对于损伤容限的设计就可以大大改善?那么不是也可以节省很多重量?
所以我觉得,3D打印对减重应该很有意义啊?为什么说没有呢?不知我的理解有什么地方不对吗?
之前在CD看帖时,看到有人说,3D打印只是对小批量快速加工有意义,对减重没什么用,觉得一点疑惑,不知能否详述一下?
首先,咱确实不是干结构的,对结构设计不太了解。不知那几位说3D打印对减重没什么用的大大是做什么的……我想问下,如果3D打印时,我把一些结构零件做成立体的、空心的……而机加工的零件只能是实心的,构造较简单的……那么,不是可以在相同强度、刚度的情况下得到轻得多的零件?
其次,对于3D打印而言,没有机加工裂纹、缺陷什么的,那么岂不是对于损伤容限的设计就可以大大改善?那么不是也可以节省很多重量?
所以我觉得,3D打印对减重应该很有意义啊?为什么说没有呢?不知我的理解有什么地方不对吗?
当然对减重有影响,说没影响的根本不懂机械设计,你说的正确,现在用3d可以做成内空还能保证达到同样强度
王华明都说能减重了
3D打印是很普通的技术,做快速成型的。可以做各种形状,不需要加工。当然做成空心的东西了,做个空心的球估计都可以,为什么对减重没影响呢?
对于复杂受力构件,有多种设计方式,比如组合件,焊接件,锻件。对比组合与焊接件,3d打印有重量优势,对比锻件是没有的优势的,而且3d打印是存在内部缺陷的,所以重量会比锻件重一些。
我想问下,如果3D打印时,我把一些结构零件做成立体的、空心的……而机加工的零件只能是实心的,构造较简单的……那么,不是可以在相同强度、刚度的情况下得到轻得多的零件?

其次,对于3D打印而言,没有机加工裂纹、缺陷什么的,那么岂不是对于损伤容限的设计就可以大大改善?那么不是也可以节省很多重量?



看法是正确的。
3D打印中的激光加工金属部件在中国工业界叫做“激光堆焊技术”,有一本激光堆焊的讲义一开头就写道(大意):
堆焊,顾名思义“堆积焊接”,利用堆积增料而不是的切、削、磨、铣减料的方式,可以做到物尽其用,仅在必需的地方堆积焊接材料……

可见,既然是物尽其用,那就说明不必要的死重都可以免除。
wjp899 发表于 2013-3-22 21:13
对于复杂受力构件,有多种设计方式,比如组合件,焊接件,锻件。对比组合与焊接件,3d打印有重量优势,对比 ...
内部缺陷是可以避免的,对于铝合金和钛合金现在零孔洞,零裂纹毫无压力。关键是可以生产出来你想要的形状,对于复杂的承力结构部件,是无法通过机械加工直接整体加工出来的,一旦有焊接、铆接的部位就会令结构变重。

激光直接熔覆可以直接造出发动机低压段三级外机匣、定子叶片和内侧机匣,您锻造一个这样的结构给大家看看重量差多少?
sunyangxu 发表于 2013-3-22 21:09
3D打印是很普通的技术,做快速成型的。可以做各种形状,不需要加工。当然做成空心的东西了,做个空心的球估 ...
倒不是很普通吧,也算是新技术有待进一步发展
楼主的看法基本是正确的,多数情况下对减重和强化结构有利。
内部缺陷是可以避免的,对于铝合金和钛合金现在零孔洞,零裂纹毫无压力。关键是可以生产出来你想要的形状 ...
第一,现在的工艺水平,缺陷是避免不了的,就像铸件很难避免缺陷一样。
第二,结构设计不是完全考虑重量,还要考虑成本,可靠性和维修性,所以很多时候还是以组合件为主,部分重要受力部位、受空间限制或耐疲劳需要等部位选择锻件。
第三,你说的部位我不熟悉,但完全不能用锻件,只能用3d打印成型减重的构件确实有,但是不多,很多构件非要做成整体的话用3d也打不出来,而且越是大的整体件,热处理变形越大,包括锻件也一样,最后的精度都难以保证。
3d打印不适合批量吧,就像书不是打印机打印好再装订的
njusz 发表于 2013-3-23 01:44
3d打印不适合批量吧,就像书不是打印机打印好再装订的
对于不同部件有不同的加工方式。。。。结构比较简单的零件用传统工艺比较快。。对于一些型腔复杂 或者内部结构比较难加工的 3D打印比较快捷。。。
wjp899 发表于 2013-3-22 21:13
对于复杂受力构件,有多种设计方式,比如组合件,焊接件,锻件。对比组合与焊接件,3d打印有重量优势,对比 ...

锻件的体积越大 一体化程度越高 重量相应就越少  TG之前机翼主梁很多人吐槽过了  那么多铆接部分不算重量?

任何加工方式都有自己的缺陷  符合设计要求就好。。。3D打印存在内部缺陷。。。锻件也有自己的缺点。。  针对不同的部件使用不同的加工方式才是机械的精髓
这家伙的吹的越来越没边了啊。3d打印都能减重了。哦3d打印能把材料打小了还是怎么地?该是1m长的材料你打成半米能装上不?还是3d打印能改变材料的比重?真好笑{:soso_e120:}
fxwxjsj666@163 发表于 2013-3-23 02:13
这家伙的吹的越来越没边了啊。3d打印都能减重了。哦3d打印能把材料打小了还是怎么地?该是1m长的材料你打成 ...

什么叫铸造 什么叫锻造?不懂还跑出来乱喷?自己去看王华明的视频,什么叫打印钛合金承力结构件
edwinzzz 发表于 2013-3-23 02:41
什么叫铸造 什么叫锻造?不懂还跑出来乱喷?自己去看王明华的视频,什么叫打印钛合金承力结构件

吼吼,不管什么造,只要用一样的材料做出来的东西重量就一样。这个道理你都不懂还扯什么ABCD啊;P

fxwxjsj666@163 发表于 2013-3-23 02:42
吼吼,不管什么造,只要用一样的材料做出来的东西重量就一样。这个道理你都不懂还扯什么ABCD啊


你不去造飞机真是屈才了,TG的发动机材料和米蒂的基本差不多,就是死活造不出同样的发动机,真应该请你去
fxwxjsj666@163 发表于 2013-3-23 02:42
吼吼,不管什么造,只要用一样的材料做出来的东西重量就一样。这个道理你都不懂还扯什么ABCD啊


你不去造飞机真是屈才了,TG的发动机材料和米蒂的基本差不多,就是死活造不出同样的发动机,真应该请你去
学了点结构皮毛的表示工艺上的提高对减重的帮助是很大的~


个人设想一个结构稍微复杂点东西,如果用传统手段多半要用连接件,否则结构复杂造不出来,而用连接件后连接部位就得考虑连接强度等问题,然后就想如果一体成型就可以省下多少重量。
对于复杂结构3D打印肯定可以省重量,只是省的重量个人估计也没有所谓40%那么多,尤其是飞机上很多零部件也未必用3D打印来做,譬如结构不复杂的简单结构件。3D打印整体上能够减重,但减重比例不会很大,也不要神话3D打印的减重效果。

个人设想一个结构稍微复杂点东西,如果用传统手段多半要用连接件,否则结构复杂造不出来,而用连接件后连接部位就得考虑连接强度等问题,然后就想如果一体成型就可以省下多少重量。
对于复杂结构3D打印肯定可以省重量,只是省的重量个人估计也没有所谓40%那么多,尤其是飞机上很多零部件也未必用3D打印来做,譬如结构不复杂的简单结构件。3D打印整体上能够减重,但减重比例不会很大,也不要神话3D打印的减重效果。
这家伙的吹的越来越没边了啊。3d打印都能减重了。哦3d打印能把材料打小了还是怎么地?该是1m长的材料你打成 ...
在某些情况下可以用同样材料做出符合要求的复杂件,避免了传统工艺存在冗材的问题。这个优势不要绝对化,跟选材、结构设计都有关系,不是百分百都可以减重,即使不考虑成本什么的.

我们所曾经有个案例,通过优化结构设计和加工工艺(还是传统的),一个复杂的零件没有用激光增材工艺一样避免了冗材,成本也差不多,这个课题获得了公司科技进步奖。
对于复杂受力构件,有多种设计方式,比如组合件,焊接件,锻件。对比组合与焊接件,3d打印有重量优势,对比 ...
王教授的视频说了,其材料性能不弱于甚至超过铸造锻造件
吼吼,不管什么造,只要用一样的材料做出来的东西重量就一样。这个道理你都不懂还扯什么ABCD啊
密度一样。但是结构体积不一样。
密度一样。但是结构体积不一样。
这种人对机械制造还停留在初高中水平  何必和他解释
结构减重肯定有的   但是不可能超过三分之一
因为飞机的减重是十分严格的  即使传统工艺全部的结构冗材也没有三分之一
换句话说即使整架飞机一体打印制造  去掉所有不必要的东西和连接件  减重也不会超过三分之一
当然如果配合材料的进步和制造方式的升级  未来飞机减重超过这个水平是很有可能的
3d打印不适合批量吧,就像书不是打印机打印好再装订的
只能说在现有技术条件下不适合,但是技术是发展的,相信未来3D打印能进入批量制造领域。
第一,现在的工艺水平,缺陷是避免不了的,就像铸件很难避免缺陷一样。
第二,结构设计不是完全考虑重量 ...
王华明视频里讲了,其打印出来大型钛合金的整体受力件各性能比锻件还要好。
这家伙的吹的越来越没边了啊。3d打印都能减重了。哦3d打印能把材料打小了还是怎么地?该是1m长的材料你打成 ...
3D打印能制造出中空的物体,铸造和锻造则不能(需要组合焊接,那样就重了)。
fxwxjsj666@163 发表于 2013-3-23 02:13
这家伙的吹的越来越没边了啊。3d打印都能减重了。哦3d打印能把材料打小了还是怎么地?该是1m长的材料你打成 ...
不懂别瞎说,举个例子,一个形状复杂但是不受很大力的小零件,用传统工艺只能做成实心的,3D打印就可以做成空心的,你说减重了没?


3D打印又不能改变材料的强度 只是能够替代大型的锻压机械或是铸件罢了 说白了也就是能够形成精化的毛坯 机械加工完了还是那么大

3D打印又不能改变材料的强度 只是能够替代大型的锻压机械或是铸件罢了 说白了也就是能够形成精化的毛坯 机械加工完了还是那么大


原来说的有失礼貌 编辑掉

原来说的有失礼貌 编辑掉
吼吼,不管什么造,只要用一样的材料做出来的东西重量就一样。这个道理你都不懂还扯什么ABCD啊
兄弟 握个手 这个帖子里还算清醒的 哈哈
王华明视频里讲了,其打印出来大型钛合金的整体受力件各性能比锻件还要好。
说法就算是真的,实际也不一定可行,或者减重的意义不大,比如同样的外形性能只提升1%,为了这样去重新设计外形,削减的重量还不一定有1%。何况这句话的水分还不知道有多少?
我不清楚3d打印能不能实现金属内部纹路,但是对于锻件来说,一致的内部纹理可以提升这个方向的强度,这点是跑不掉的。
说法就算是真的,实际也不一定可行,或者减重的意义不大,比如同样的外形性能只提升1%,为了这样去重新设 ...
呵呵 你所说的内部纹路专业词汇叫金相 锻件可以使金属的金粒细化和致密 所以锻件的强度要高一些
我是楼主!!我回来了!!

话说,什么叫“一样的材料做出来的东西重量就一样”?!
为了达到相同的强度、刚度要求,进行强度结构优化设计,这好歹也一门学问,要研究设计的…………能简单概括成“一样的材料做出来的东西重量就一样”这么一句话?这绝逼不服啊……
我的意思是:

第一:机加工因为工艺限制,很多冗材去不掉,只能放在那里,可实际上对强度又完全没贡献,这部分怎么办?
第二:截面形状对强度、刚度有很大贡献,这个道理难道有问题?譬如说:同样的强度要求,我做成工字梁、L型梁,当然就比普通实心梁轻得多、省材料的多……这个恐怕“文科生”都知道,这个就不用说了吧…………
所以我的意思是,有了3d加工技术,我就可以研究新的、强度更优化的截面形状、包括变截面啊、空心啊什么的,而且3d加工的成型能力很强,可以做机加加工不出来的复杂形状……这个有问题吗?
第三:对于损伤容限,接头处、配合处,是不是能省掉原来的很多备份?那不也是减重?

这三条完全没道理,看上去像文科生说的吗?泪奔啊…………

弟兄们的回复里有两条倒是比较有用:
一是,3d打印出来的零件,是否还要再进行机加工?如果是,那么内表面无法抛光的结构设计,价值就大大减小了。
二是,3d打印零件里面的内部缺陷问题,比如有没有缩孔什么的……我了解的是没有,可以解决……不知是否有错?

至于3d打印能不能接近锻件水平……我问的就是这个啊啊!!我就想知道,3d打印通过结构优化、去冗材省出来的重量,能不能抵消材料自身不如锻件,由此增加的重量?这个盈亏平衡,有没有搞头?收益能不能大幅超过付出?就是想问这么个问题,我是真心不懂,有必要嘲讽咱是“文科生”么?嘴不要这么毒啊啊!!
wjp899 发表于 2013-3-22 21:13
对于复杂受力构件,有多种设计方式,比如组合件,焊接件,锻件。对比组合与焊接件,3d打印有重量优势,对比 ...
一般而言,对同一个机械构件,锻件机械性能最好,焊接件次之,铸件最差。对于重要的复杂受力构件首选是锻件,但有些复杂形状锻件做不出来只好选焊接件,焊接件机械性能满足不了要求(这里有强度、韧性、变形、裂纹敏感性等等)只好选铸件,因为铸件能做出来!但铸件机械性能最差(有气孔、裂纹、金相组织不均匀等等),要保证同等的机械强度就只好加大截面,即使这样它的韧性、裂纹敏感性也无法和锻件相比。北航王华明教授研发的3D打印(准确的说叫增材制造)系统,制作出的构件强度等于或大于锻件,抗疲劳、抗高温蠕变、抗裂纹敏感性大大高于锻件,因此对于那些锻件加工不出来的重要构件,3D打印显然能减轻重量,并且全部机械性能也好于锻件,其它焊接件、铸件就更不在话下了。
fxwxjsj666@163 发表于 2013-3-23 02:42
吼吼,不管什么造,只要用一样的材料做出来的东西重量就一样。这个道理你都不懂还扯什么ABCD啊
一根实心钢棒,然后一根同直径钢管,把两头封住,你说哪根轻哪根重呢?
而3D打印,根据合理的设计,在不减弱强度的情况下,是可以适当在零件内部做掏空处理的!
这个道理都不懂,你都不懂,你还扯什么ABCD啊。。
实心零件做成薄壁零件然后四周用加强筋来补强度的例子举目皆是,楼主何以外行到这个程度??
一般而言,对同一个机械构件,锻件机械性能最好,焊接件次之,铸件最差。对于重要的复杂受力构件首选是锻 ...
说的有道理,结构复杂件用3D打印的确有优势。
其实,换个思路,如果3D打印只是便于小量生产,那与铸造相比就没多数优势了,就不值得研究了。
铁马001 发表于 2013-3-23 09:58
一般而言,对同一个机械构件,锻件机械性能最好,焊接件次之,铸件最差。对于重要的复杂受力构件首选是锻 ...
哦,多谢科普…………3D打印的材料性能高于普通锻件,那岂不是全方位压倒锻件咯…………看来减重毫无疑问嘛。
fighter16 发表于 2013-3-23 08:25
难道CD上的都是文科生?3D打印又不能改变材料的强度 只是能够替代大型的锻压机械或是铸件罢了 说白了也就是 ...
你是学机械的??那真是笑掉大牙了  同样材料强度就一样  什么热处理 调剂都被狗吃了哈  不同加工方式都有自己缺陷  为了弥补缺陷就要提高安全系数  增加材料 不算减重

同样一个复杂部件  3D打印可以一体成型 用其他方式需要分多个部件进行组合 连接件不是重量 举个例子 一个隔框同样设计标准  整体切削 焊接还有冲压 重量一样?

机械加工方式都有自己的优缺点 3D打印只能说是比较先进的一种 和传统加工方式一样有自己专属的领域  至于你这种学机械或者材料的。。。不要来丢广大工科生的脸了