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相比于傳統制造,使用3D打印有哪些優勢

相比于傳統制造,使用3D打印有哪些優勢

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【摘要】:
毫無疑問,3D打印已經超越了制造原型和一次性產品應用的范疇。世界500強企業中大多數已經對3D打印技術進行了解并有些已經開始著手使用3D打印機進行研發。3D打印技術曾經一度發展緩慢,受制于成本高昂且應用受限,但如若合理應用其性能已經超過了傳統制造業。

毫無疑問,3D打印已經超越了制造原型和一次性產品應用的范疇。世界500強企業中大多數已經對3D打印技術進行了解并有些已經開始著手使用3D打印機進行研發。3D打印技術曾經一度發展緩慢,受制于成本高昂且應用受限,但如若合理應用其性能已經超過了傳統制造業。制造商和生產商正在使用3D打印機在生產線的各個位置制造零件,包括制造工具,夾具和固定裝置,裝配測試以及最終使用的零件。讓我們看一下3D打印向生產技術的演變。

諸如IDAM(汽車系列過程3D打印工業化和數字化)項目之類的各種舉措解決了打印過程和材料特性方面缺乏標準化的問題,使3D打印比傳統制造更加自動化。IDAM項目預計將每年印刷50,000件批量生產的汽車零件和10,000件零配件。在制造過程中,材料應符合某些資格標準,并且3D打印材料也不例外。許多組織和公司正在努力為3D打印機創建標準化的資格和認證流程。

曾經使用3D打印的障礙點現在變成了一大賣點。在過去的幾年中,3D打印材料選擇種類飛速增長,并且3D打印機的打印尺寸更大,打印速度更快。工業3D打印機采用閉環系統以在打印時主動監視零件尺寸以確保其在規格范圍內,這種情況也變得越來越普遍。如果出現問題,3D打印機將自動進行調整以糾正異常。高端3D打印機在功能方面確實非常先進。主要的原因有以下幾點:

更快的速度–對于小到中型的模型,3D打印已經比許多傳統制造工藝快,這是因為創建傳統制造所需的注塑模具和鑄件所需的時間周期非常長。而如何縮短設計和生產周轉時間是制造商的重要增值點。

更低的成本–常規生產中提到的那些模具并不便宜,因此使用3D打印可以更經濟地進行中小型生產。

便捷生產–許多公司可以選擇制造自己的零件,而不是原先的外包生產模式; 這減少了他們的物流成本和時間,使他們可以輕松地迭代設計,并改善了質量控制。 自我進行3D打印的另一個好處是知識產權保護。如果將設計資料外包生產,可能會出現競爭對手的惡意剽竊。

可再生性和高效–3D打印的累加特性使其本質上比機械加工等減材制造技術減少浪費。這吸引了很多大型制造商,他們感到來自其客戶(和政府)的壓力越來越大,可以借此提高其制造效率。許多大型3D打印機也可以使用切碎的塑料作為原料,為生產商提供直接的回收利用形式。

生成式設計–自動化的生成式設計工具越來越流行,并且生成的有機幾何圖形通常只能使用3D打印來制作。

性能表現–材料開發是3D打印領域的一項持續性工作,并且材料的選擇和性能得到了顯著改善。如果某些材料(包括某些金屬)經過鍛造或注塑成型,則實際上比那些材料具有更好的機械性能。多種3D打印技術(SLA / DLP,SLM,EBM,MJF)創建各向同性的零件,這意味著它們在每個軸上的強度均相同。

批量定制生產–3D打印可以定制和個性化批量生產的零件,而不會減慢生產速度或增加成本。

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