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3D打印技术,“颠覆”这个时代!

兴起于约30年前的3D打印也被称为增材制造(AM),起初,3D打印仅为小众爱好,后来很快被用于快速原型(RP)和制造车间,通过增材制造实现更快、成本更低的生产过程。发展到现在,新的生产级打印机和能够取代金属、玻璃强化零件的材料已经闪亮登场,为3D打印在制造领域的应用拓展了全新疆域。

一、为什么选择增材制造?

小规模生产

增材制造最大的优点之一,就是能够快速且经济地进行一次性或小规模3D打印生产。各领域的设计工程师都开始使用3D打印技术对设计方案进行快速原型,迭代周期从数月缩短到几天,许多设计师前一天设置好设计文件,第二天就能拿到最新的3D设计作品。

零部件生命周期可持续性

影响零部件生命周期的因素有很多,比如环境,制造材料等,使用增材制造代替传统加工方式,不仅能够大幅降低环境对零件的影响,还能对环境产生积极影响,比如环保,由于能够设计强度-重量比更优的零件,用于飞机和汽车等交通工具的轻量零件进一步降低了油耗和尾气排放。此外,还能高度节省材料。因为3D打印过程只使用设计需要的材料。通过使用数字科技,可以将材料置于需要的位置,从而优化零件的构建过程。这不仅减少了废料,同时减少了生产零件所需的能源。

更丰富的零件功能

当然,对于零件而言,外形固然重要,而功能更加重要。随着坚固、耐用的材料不断增加,人们可以使用碳纤维加强材料打印强度更高的零件,使用灵活材料打印带有活动折页的零件。,以及打印多材料零件。多材料3D打印可以同时打印金属及陶瓷材料,还能够打印多种非金属材料。总之,3D打印出的零件更加丰富,功能强大。

供应链重置

越来越多的企业将科技作为核心,他们需不断地思考如何缩短生产者到购买者之间的距离,原有的供应链模式是否适合现状。因此,很多公司将增材制造加入现有的供应链中,并且使用三维扫描技术,让客户成为产品设计师,从而获取个性化医疗模型和设备。根据医疗扫描和成像数据为患者量身打造产品,意味着增材制造产品不增加成本的前提下可以完全定制化,这是其他任何制造工艺都无法比拟的。

然后,就近使用增材制造生产产品,缩短交付周期,节约交通成本和减少环境影响。由此可见,3D打印技术帮助很多企业重置供应链。

设计复杂性

与传统加工工艺相比,增材制造能够生产出设计更复杂且结构合理的零件。生产出的零件功能性很强,且轻量化。此外,3D打印可以实现经济、快速的迭代,切断了规模和成本的关系,推动定制化的发展。

二、3D打印在不同领域的发展如何?

航天领域

航空航天是增材制造技术的主要应用领域,这是因为增材制造工艺具有高强度-重量性能和设计自由。不仅零件可以被几何优化,减少航空器重量,延长燃料使用时间,同时还可以通过零件设计优化提高发动机效率,因此,越来越多的零件通过增材制造生产。

汽车领域

汽车行业最先开始应用增材制造来进行快速原型制造。随着3D打印技术的发展,其在汽车行业的应用逐渐增多,且不断完善。从概念设计和早期原型,到用于展示和测试模型的小规模零部件生产,增材制造已经成为汽车产品开发流程中的常规应用。

消费品

消费品和快速消费品

消费品行业是3D打印技术的主要应用行业之一,尤其是用于设计原型的快速迭代。3D打印为消费品行业带来了设计自由,能够快速迭代,加快产品上市。同样,具有成本效益的小规模生产让设计迭代成为可能。同时,用于打印的先进材料增加了产品的功能性和价值。

医疗领域

3D打印已经用于制造针对特定患者的外科刃具、植入体、修复术以及矫正鞋垫和康复夹板等相关设备。CT和MRI扫描数据也可以用于打印患者病理,用于术前规划、教育和医师培训等。外科医生可以使用这些模型提前计划复杂手术流程,减少手术时间及相关费用和风险。

教育领域

如今,3D打印走进教育行业成为一种常态。很多大学已经开始为学生们增加学习3D打印技术的机会,了解最适合3D打印的制造工艺。3D打印技术也将在教育领域发挥积极的作用。

尽管无法准确预测增材制造市场的增长规模,但是不容置疑的是:采用增材制造技术作为增长和创新引擎已经达到了一定水平,颠覆已经近在咫尺!