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3D打印技术与传统制造业的优势和劣势

   2022-06-08 0
核心提示:3D打印听起来高端,事实上也确实比较高端。不过3D打印在细分行业上面属于增材制造。1、首先说一下什么是3D打印?3D打印听着很玄乎,其实就是把一个塑料,金属,树脂等材料,变成粉末状或者胶糊

3D打印听起来高端,事实上也确实比较高端。不过3D打印在细分行业上面属于增材制造。

1、首先说一下什么是3D打印?3D打印听着很玄乎,其实就是把一个塑料,金属,树脂等材料,变成粉末状或者胶糊的状态。然后就是一层一层的堆。

用更为直白的一句话:平面打印就相当于浇筑一块水泥板。3D打印,就相当于水泥浇筑一栋建筑。理解了吧!3D就是立体形态的塑性。之所以叫打印,主要在于材料的精细化程度更高,最高可达到纳米级,可以实现金属物体的立体塑性。

这就是通过树脂在打印一个骷髅头。树脂从打印的喷头流出,控制喷头的移动位置以及速度。实现空间的塑性。

2、正常情况下3D打印机怎么使用?

你设计一个这个物体的3D模型,然后直接导入到3D打印打印机中。3D打印机是什么一个形态?

3D打印机是有一个控制器(说白了就是运动控制卡)+伺服电机+喷头+凝胶喷头,一些金属的3D打印机还带有加热装置,加快金属的成型凝固。

运动控制卡是个啥?就是最简单的一个CPU。

3、如今3D打印技术使用最成功的案例是什么?说出来你可能不信,是抄作业机器人。

这个抄作业的机器人,是一个2D状态打印机器人。如果还是不熟悉运动过程的可以去淘宝了解一下。

3D打印机器人的原理可以通过下面的动画展示一下。

4、3D打印主要应用的场景:3D 打印技术的应用,包括可视化设计,原型,金属铸造,建筑,教育,地理,医疗保健和娱乐/ 零售等等。 还有一些应用也比较重要,比如在古生物学中,用来重构古生物化石;在考古学中,复制古代珍贵 文物;在病理学中,重建骨骼和人体器官;以及法医用来重构从犯罪现场调查获得的严重受损的证 据等。艺术家们现在也用 3D 打印技术来将自己的创意表现出来,取得了很好的效果。

这些应用五花八门,可以说没有几处是相同的,但是它们都可以通过 3D 打印取得非常好的效果。 各种应用所需要创造物体的大小、材料、甚至颜色需求、创造方法差异相当大,因此,3D 打印的 市场发展会相当多元化。根据不同的消费和工业需求,很难出现一套适用于各行业的通用系统,不同对象的市场需求差异将会非常明显。在这个移动互联网影响越来越大的时代,细分的市场再加上 不同的商业模式,将创造出大量的商业机会。

5、3D打印改变制造业的方式:3D 打印的消费市场主要是个人消费品的定制应用,如使用家用打印机打印服装、饰品,甚至桌椅 等等。现在淘宝上面,许多定制的物品都是通过3D打印制作的。

家庭座椅,复杂玩具模型

等等都可以实现3D打印。只是目前存在的主要问题在于,3D打印原材料价格高昂。目前即使是树脂的3D打印,按照长度来算也要11块钱一米。这仅仅只够打印几支笔。

对于制造业而言,3D打印的优势在于可以实现多种复合成型工艺

先来说传统制造业的各类工艺:

1、传统制造业,针对进行的工艺有:车,铣,刨,磨,以及精雕,冲压,焊接,铆接,折弯,切割等工艺。

这些工艺,每一个都对应一个机床。车床,铣床,刨床,磨床,精雕机,冲压机,压力机,焊接机器人,铆接机,折弯机,剪板机,激光切割机等等。

整个传统工业市场,为了满足各类工件的成型,这100年,人类可谓是伤透了脑筋,做出各类机床。

整个工业制造业,如果没有机床,就啥都没有。

但是:3D打印就就好像是作弊一样的技术。这玩意跟以上的机床完全不搭边,他不是对已经成型的材料再塑性,它是从最基础的粉末结构上面就开始塑性了。这玩意就是在作弊,但是这确实是一个非常好的技术。尽管昂贵,但可以让我们做出传统工业做不出来的产品,同时可以让我们在没有某一类机床的状态下,不被国外封锁。尤其是军工领域。

我国首架大型客机 C919 机头工程样机激光成型 Ti-6Al-4V 钛合金主风档窗框大型复杂机 构件,一体成型的技术,就是使用3D打印。

一般金属类的3D打印,由于造价极其高,很少使用,多数状态下只有在一些特殊装备领域才会使用。

超大3D打印机,用来打印各类建筑结构做前期的结构验证。

此外在医疗领域,3D打印已经广泛应用,例如人造耳廓,人造义肢很多都是通过3D打印做出来的。

总结:3D打印其实并不神秘了,很多领域都还是使用了,只是现在出现的主要问题就在于材料领域的价格高居不下。这也是给材料领域的朋友提出了挑战和商机。

 
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