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3D打印的十大优势

2019-11-21

3D打印结合了精确的数字技术、工厂的可重复性和工匠的自由设计,解放了人类创造事物的能力。3D打印帮人们实现了从想象到现实。

大多数人第一次听到3D打印时,都会想到老式的普通台式打印机。喷墨打印机和3D打印机最大的区别是尺寸问题。台式打印机是一种二维打印,在平面纸上喷涂彩色墨水,而3D打印机则可以制作握在手中的三维物体。3D打印机是根据计算机的指令,通过堆叠原材料来制造产品的。对于大多数人类历史,我们通过切割原材料或模塑模具来制造新的固体物体。

工业3d打印机.jpg

3D打印的技术名称是“增材制造”,这是对实际打印过程更合适的描述。3D印刷的独特制造技术使我们能够生产出前所未有的各种形状的物体。3D打印并不是一项新技术。3D打印机在制造车间默默工作了几十年。近几年来,由于计算能力、新的设计软件、新材料、创新和互联网的进步,三维打印技术得到了迅速的发展。

计算机在三维打印过程中起着关键的作用。如果没有电脑的指令,3D打印机将瘫痪。3D打印机正常运行的前提是输入设计好的电子图纸或设计文件,告诉3D打印机在哪里放置原材料。事实上,没有电脑连接和设计文件的3D打印机是无用的,就像没有音乐的iPod一样。

3D打印过程如下:在设计文档指令的指导下,3D打印机首先喷射固体粉末或熔融液体材料,使其固化为特殊平面薄层。第一层固化后,3D打印机打印头返回,并且在第一层外部形成另一薄层。在第二层固化后,打印头再次返回并在第二层外形成另一薄层。这样,薄层最终积累成三维物体。

3D打印机不通过切割或模具制造物体,因为传统的制造机器确实如此。通过叠加层形成物理对象的方法从物理的角度扩展了数字概念的范围。3D打印机是设计精确的内部凹陷或联锁部件的首选加工设备,可在物理世界中实现。

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3D打印的十大优势

来自不同行业的不同背景和专业技能的人以类似的方式描述,3D打印有助于减少主要的成本、时间和复杂性障碍。

优点1:制造复杂的物品不会增加成本。在传统制造中,物体形状越复杂,制造成本就越高。对于3D打印机来说,制作复杂项目的成本不会增加,制作一个华丽、复杂的项目所需的时间、技能或成本也不会比打印一个简单的盒子所花费的时间、技能或成本更多。在不增加成本的情况下制造复杂产品将打破传统的定价模式,改变我们计算制造成本的方式。

优势2:产品多样化不会增加成本。3D打印机可以打印许多形状。它每次都能像工匠一样做出不同的形状。传统的制造设备具有更少的功能和有限类型的形状。3D打印节省了培训机械师或购买新设备的成本。一台3D打印机只需要不同的数码蓝图和一批新的原材料。

优点3:不需要组装。3D打印支持组件的集成。传统的大规模生产是以流水线为基础的。在现代工厂里,机器生产同样的零件,然后由机器人或工人(甚至是跨洲)组装。产品组件越多,组件的时间和成本就越大。3D打印机可以通过分层制造的方式同时打印门及其支撑铰链,无需组装。省去了组装,缩短了供应链,节省了人力和运输的成本。供应链越短,污染就越少。

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优势4:零时间交付。可以根据需要打印3D打印机。实时生产减少了企业的实物库存,企业可以根据客户订单使用3D打印机生产特殊或定制化的产品来满足客户需求,因此一种新的商业模式将成为可能。如果需要的货物以最近的方式生产,则零时间交货类型的生产可以最大限度地降低长途运输的成本,并且零时间交货类型的生产可以最大限度地降低长途运输的成本。

优点五:设计空间无限。传统的制造技术和由工匠制造的产品在形状上是有限的,生产形状的能力取决于所使用的工具。例如,传统的木制车床只能生产圆形物体,轧钢机只能加工用铣刀装配的零件,而制模机只能生产铸型的形状。3D打印机可以突破这些限制,打开巨大的设计空间,甚至可以制造只能存在于自然界的形状。

优势六:零技能制造。传统的工匠需要学徒几年才能掌握所需的技能。大规模生产和计算机控制的制造机器降低了对技能的要求,但传统的制造机器仍然需要熟练的专业人员来调整和校准机器。3D打印机可以从设计文档中获取各种指令,比注塑机所需的操作技能少。非技术制造业开辟了新的商业模式,可以在偏远环境或极端情况下为人们提供新的生产模式。

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优势7:无空间,可移动制造。在单位生产空间方面,3D打印机比传统的制造机器更强大。例如,注塑机只能生产比它小得多的产品。取而代之的是,3D打印机可以使项目与打印表一样大。三维打印机调试后,打印装置可以自由移动,打印机可以制作比自己更大的项目。更高的单位空间生产能力使3D打印机适合家庭或办公室使用,因为它们需要更少的物理空间。

优点8:减少浪费副产品.与传统的金属制造技术相比,3D打印机在制造金属时产生的副产品更少。传统金属加工的浪费是惊人的,90%的金属原料被丢弃在工厂的地板上。3D打印减少了金属制造的浪费。随着印刷材料的发展,“网形”制造可能成为一种更加环保的工艺。

优点9:材料的无限组合。今天的制造机器很难将不同的原材料组合成一个单一的产品,因为传统的制造机器在切削或模具成形过程中很难将各种原材料融合在一起。随着多材质3D打印技术的发展,我们有能力将不同的原材料整合在一起。以前不能混合的材料将形成新材料,其具有广泛的色调并且具有独特的特性或功能。

产品列表 拷贝.png

优点10:精确的实体复制。数字音乐文件可以无休止地复制,音频质量不会下降。未来,3D打印将把数字精度扩展到物理世界。扫描技术和3D打印技术将共同改善物理世界和数字世界之间的形态转换的分辨率,我们可以扫描、编辑和复制实体对象,以创建准确的副本或优化原始对象。

以上的一些优势目前已经得到证实,还有一些将在未来十年、二十年(或三十年)内实现。3D打印突破了人们熟悉的旧的传统制造限制,为以后的创新提供了舞台。


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