相对于等材制造工艺与减材制造工艺,3D打印具备许多的优势,已经有许多文章完成了具体的分析与阐述。小编觉得,相对于传统的制造工艺,3D打印具备以下三个最关键的优势:
1.设计空间无穷。针对几何结构复杂物件(例如内部有非常复杂的拓扑结构或空腔结构的物件),传统的制造工艺是没法完成加工的,需要将物件完成分解各自加工再拼装。而3D打印将物件分解成一层一层的2D区域,因而加工随意复杂的物件也没有难题,加工精度仅仅在于打印机能够输出的最小材料颗粒。这也是3D打印带来我们最大的优势,能让设计者设计随意复杂的几何形状,设计空间无穷。更是这一优势,给了我们在几何设计与优化层面很多需要处理的难题,后面会详述。
2.零技能制造。传统的制造工艺设备巨大且昂贵,需要较高的技能才可以完成应用。而3D打印机(例如FDM3D打印机)小巧而廉价,有一些已经进入家庭,应用简单方便;相对于昂贵的铸模,3D打印只需要一个数字化文件就可以完成成型。因而,根据3D打印,能够轻松完成产品的个性化设计与定制,大大缩短了产品的研发时长。这一优势给了我们非机械专业的研究工作者,也可以完成有关的几何、结构、材料等层面的研究,大大增加和拓展了制造中所存有的有关研究难题。
3.材料无穷組合。多喷头的3D打印机能够对各种材料完成組合打印。根据材料的层叠和組合,打印的物件具备与单一材料所不一样的物理和力学的特点。因而,根据不一样材料的組合,能够形成性能不一样的“新的材料”。这一优势给予给了我们运用控制材料的分布来控制物件的物理、力学及结构的特点,进而能形成多元化的物件,增加产品的灵活性。
总而言之,3D打印技术最被重视的三大优势是加快产品的研发过程、给予个性化和定制产品和增加生产的灵活性。从成型工艺上看3D打印攻克了传统成型方式,不用先行制作模具和机械加工,根据快速自动成型硬件系统与CAD软件模型结合就能够制造出各种形状复杂的产品,这可使产品的设计生产周期大大缩短,生产成本大幅度降低。
当然,3D打印作为一项年轻的成型工艺,还存在着许多的不足,比如成型时间慢、精度低、材料种类少 、无法大批量生产等。现阶段3D打印的实际使用仍属于快速成型范畴,即为企业在生产正式的产品前提供产品原型的制造,业内也称作手板。因此,3D打印成型工艺现阶段是作为与传统制造工艺互补的方式存在,要成为主流的生产制造技术还尚需时日。但是要相信,人类对技术的追求是无限的,随着3D打印设备和打印材料的研发的不断进步,3D打印技术会越来越被广泛得到使用。