雖然3D打印已經(jīng)在裝備零部件的再制造中成功應用,并取得了不錯的效果。但是,由于再制造過程十分復雜,加上3D打印技術本身還不夠成熟,目前的3D打印再制造還處于初級研究階段,還存在許多亟待解決的問題。
(1)再制造模型獲取過程復雜,效率低下。再制造模型的獲取過程中,損傷零件數(shù)字模型的獲取及模型重構(gòu)是逆向工程問題,而損傷零件CAD模型的建立是正向設計問題,存在數(shù)據(jù)處理及文件格式轉(zhuǎn)換等諸多問題。實際的再制造模型獲取步驟是:三維掃描儀對損傷零件進行掃描,獲取零件數(shù)字模型(點云數(shù)據(jù)模型);將點云數(shù)據(jù)導入逆向工程軟件如imageware、polyworks中進行處理,構(gòu)建曲面模型;將曲面模型導入正向設計軟件中進行實體化處理并與調(diào)入的標準零件CAD模型進行比對,最終生成再制造修復模型。
由此可以看出,通常情況下,再制造模型的獲取需要三方軟件的協(xié)作才能完成。同時,目前點云數(shù)據(jù)處理及曲面模型構(gòu)建操作是靠人工完成的,曲面模型構(gòu)建質(zhì)量高低全憑經(jīng)驗決定。系統(tǒng)軟件集成化、自動化程度的低下,直接導致在制造修復模型獲取效率低下,大幅度地降低了裝備損傷零部件的3D打印再制造修復響應速度。
(2)設備便攜性差。包括兩方面:一是損傷零件數(shù)字模型獲取的反求掃描設備還存在結(jié)構(gòu)復雜、需要電源、便攜性差的問題;
二是由于激光設備系統(tǒng)復雜、結(jié)構(gòu)龐大,導致目前主流的基于激光的3D打印制造技術存在系統(tǒng)復雜、便攜性差的問題,無法實現(xiàn)損傷零件模型快速反求及快速再制造修復。
(3)技術相對單一。目前的主流3D打印技術都是基于激光為熱源的打印技術。激光雖然有能量集中,成形材料廣泛等優(yōu)點,但也存在系統(tǒng)昂貴、復雜等缺點,造成3D打印直接制造和再制造成本較高,普及比較困難。
(4)3D打印精度比較低。目前的3D打印還存在精度較低的缺陷,無論是直接制造件還是再制造修復件,都需要進行后處理加工后才能使用。
(5)材料問題。目前用于金屬零件3D打印直接制造的材料種類還比較少,導致可以進行再制造修復的裝備零部件種類有限。
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