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的工业化应用前景分析解读

2020-01-17| 发布者: www.d83w.com | 查看: 1536|原作者: 东部三维网

摘要:尽管存在缺陷,但3D打印在具有独特设计,开发和工艺的小批量零件生产中仍在不断发展。层压制造(3D打印的工业版本)提供了另一种制造策略,该策略已被许多不同的方案和市场采用。像任何其他技术一样,它将为某

尽管存在缺陷,但3D打印在具有独特设计,开发和工艺的小批量零件生产中仍在不断发展。层压制造(3D打印的工业版本)提供了另一种制造策略,该策略已被许多不同的方案和市场采用。像任何其他技术一样,它将为某些领域(但不是全部)提供新的解决方案和功能。

层压与传统制造的不同之处在于,层压可通过多种机制用于制造材料。最众所周知的是,它可以印刷液体或凝胶形式的连续的组成材料层,在此基础上形成三维固体形式。大多数传统制造包括材料去除,材料成型或组装。其他类型的制造也使用化学或物理过程进行处理,而不是简单地添加或删除原材料,这超出了本文的范围。由于层压板生产几乎不产生边角料,因此其设计材料非常有效,因此非常“环保”。

尽管研究人员在金属和其他材料方面取得了一些成功,但3D打印的最初应用是使用塑料作为沉积材料,并且可用材料的范围确实受到限制。此外,3D打印速度不够快,因此不适合批量生产。正常尺寸和复杂零件的3D打印需要很长时间。并且随着零件尺寸的增加,3D打印的成本将在几何上增加。要批量生产零件,您需要一台家用打印机才能工作7x24。

3D打印不会对传统的批量生产构成威胁

现代化的自动化生产流程可实现大量相同零件的高速制造。 3D打印一次只能生成一个零件。批处理的唯一方法是同时安装多台打印机以同时生产多个零件,但是这种速度仍然很慢。

3D打印虽然仍然有一些局限性,但它将继续彻底改变特定小批量零件的生产,尤其是那些具有复杂几何形状的零件。

CAD/CAM是工程设计中的一项重大进步。装配部件及其组成部件可以在设计软件中开发,然后软件中的分析程序可以测试强度,导热率,应力和应变特性以及运动和工作特性。 3D打印使CAD/CAM向前迈进了一步,并且可以制造物理原型,尽管原型中使用的材料可能不是产品中使用的最终材料。但是,设计人员可以触摸并感觉到原型,并将其与现实世界中的其他零件或对象进行匹配,并在购买正式生产所需的昂贵工具和设备之前,了解有关零件或产品的更多信息。等待3D打印机花10到12个小时才能生产出原型比等待数天甚至数周来建模手工样品更为可靠。

3D打印是用于生产单批或小批对象的好工具,例如不再生产的过期备件,特殊产品和艺术品(例如定制珠宝)。

使用3D打印

在医疗领域,人工髋关节和膝关节的定制替换正变得越来越普遍,而3D打印在这一领域似乎特别有希望。也有研究使用3D打印创建其他生物结构,这也是有希望的。

打印具有复杂几何形状的大型零件可以减少单个零件的数量,并提供更高的强度和更轻的重量。 GE已经在使用3D打印机生产复杂的喷气发动机零件,这是一种通过主要NASA测试的3D火箭发动机喷射器。 NASA官员认为,这可能预示着推进系统制造的新时代。

远程打印服务组件也是非常有前途的应用程序。想象一下,我们可以通过将3D打印机放置在难以到达的位置(例如矿山,钻探站点或遥远的勘探站点,甚至是国际空间站的轨道)来工作。多么方便。言归正传,3D打印机可能是设备制造商保持小批量备件库存的有效解决方案。使用3D打印时,经销商或维修技术人员可以下载并打印所需零件的数字文件。在打印机变得越来越流行之后,客户可能能够自己打印零件。将来将会出现更多的3D打印实体商店,提供打印在海底捞上传的照片或在任何快速打印商店打印电子文档的服务。

以上示例凸显了3D打印在现代时代的主要吸引力,但是毫无疑问,该技术将有更多的创造性用途。当然,3D打印技术将得到进一步改善,例如使用更多材料来更快更准确地进行打印的能力。但是,可扩展性问题最终可能会成为批量生产中3D打印的约束。



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