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3D打印區(qū)別于其他制造工藝有哪些優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)?
閱讀:933 發(fā)布時(shí)間:2022-12-9對(duì)于等材制造工藝與減材制造工藝,3D打印具有許多的優(yōu)點(diǎn),小編之前已有很多文章進(jìn)行了詳細(xì)的分析與闡述。相對(duì)于傳統(tǒng)的制造工藝,3D打印都有哪些優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)呢?
威布三維SLA金屬3D打印機(jī)
3D打印具有如下三個(gè)最主要的優(yōu)點(diǎn):
1. 設(shè)計(jì)空間無(wú)限
對(duì)于幾何結(jié)構(gòu)復(fù)雜物品(比如內(nèi)部有非常復(fù)雜的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)或空腔結(jié)構(gòu)的物品),傳統(tǒng)的制造工藝是無(wú)法進(jìn)行加工的,需要將物品進(jìn)行分解分別加工再組裝。而3D打印將物體分解成一層一層的2D區(qū)域,因此加工任意復(fù)雜的物體都沒有問題,加工精度只是取決于打印機(jī)所能輸出的最小材料顆粒。這是3D打印帶給我們的優(yōu)勢(shì),能讓設(shè)計(jì)者設(shè)計(jì)任意復(fù)雜的幾何形狀,設(shè)計(jì)空間無(wú)限。正是這個(gè)優(yōu)勢(shì),給了我們?cè)趲缀卧O(shè)計(jì)與優(yōu)化方面大量需要解決的問題,后面會(huì)詳述。
2. 零技能制造
傳統(tǒng)的制造工藝設(shè)備龐大且昂貴,需要較高的技能才能進(jìn)行操作。而3D打印機(jī)(比如FDM 3D打印機(jī))小巧而廉價(jià),有些已經(jīng)進(jìn)入家庭,使用簡(jiǎn)單方便;相對(duì)于昂貴的鑄模,3D打印只需要一個(gè)數(shù)字化文件即可進(jìn)行成型。因此,通過3D打印,能夠輕松實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的個(gè)性化設(shè)計(jì)與定制,大大縮短了產(chǎn)品的研發(fā)時(shí)間。這個(gè)優(yōu)勢(shì)給了我們非機(jī)械專業(yè)的研究工作者,也能進(jìn)行相關(guān)的幾何、結(jié)構(gòu)、材料等方面的研究,大大加深和拓展了制造中所存在的相關(guān)研究問題。
3. 材料無(wú)限組合
多噴頭的3D打印機(jī)能夠?qū)Χ喾N材料進(jìn)行組合打印。通過材料的堆疊和組合,打印的物品具有與單一材料所不同的物理和力學(xué)的特性。因此,通過不同材料的組合,可以產(chǎn)生性能不同的“新的材料”。這個(gè)優(yōu)勢(shì)提供給了我們利用控制材料的分布來(lái)控制物品的物理、力學(xué)及結(jié)構(gòu)的特性,從而能產(chǎn)生多樣化的物品,增加產(chǎn)品的靈活性。
總之,3D打印技術(shù)最被看重的三大優(yōu)勢(shì)是加速產(chǎn)品的研發(fā)過程、提供個(gè)性化和定制產(chǎn)品和增加生產(chǎn)的靈活性。從成型工藝上看3D打印突破了傳統(tǒng)成型方法,無(wú)需先行制作模具和機(jī)械加工,通過快速自動(dòng)成型硬件系統(tǒng)與CAD軟件模型結(jié)合就能夠制造出各種形狀復(fù)雜的產(chǎn)品,這使得產(chǎn)品的設(shè)計(jì)生產(chǎn)周期大大縮短,生產(chǎn)成本大幅下降。
3D打印的缺點(diǎn)
當(dāng)然,3D打印作為一項(xiàng)年輕的成型工藝,還存在著許多的劣勢(shì),比如成型時(shí)間慢、精度低、材料種類少 、無(wú)法大批量生產(chǎn)等。現(xiàn)階段3D打印的實(shí)際使用仍屬于快速成型范疇,即為企業(yè)在生產(chǎn)正式的產(chǎn)品前提供產(chǎn)品原型的制造,業(yè)內(nèi)也稱作手板。因此,3D打印成型工藝現(xiàn)階段是作為與傳統(tǒng)制造工藝互補(bǔ)的方式存在,要成為主流的生產(chǎn)制造技術(shù)還尚需時(shí)日。但是要相信,人類對(duì)技術(shù)的追求是無(wú)限的,隨著3D打印設(shè)備和打印材料的研發(fā)的不斷進(jìn)步,3D打印技術(shù)會(huì)越來(lái)越被廣泛得到使用。
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