相對(duì)于等材制造工藝與減材制造工藝,3D打印具有許多的優(yōu)勢(shì),已有很多文章進(jìn)行了詳細(xì)的分析與闡述。筆者認(rèn)為,相對(duì)于傳統(tǒng)的制造工藝,3D打印具有如下三個(gè)主要的優(yōu)勢(shì):1.設(shè)計(jì)空間無(wú)限。對(duì)于幾何結(jié)構(gòu)復(fù)雜物品(比如內(nèi)部有非常復(fù)雜的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)或空腔結(jié)構(gòu)的物品),傳統(tǒng)的制造工藝是無(wú)法進(jìn)行加工的,需要將物品進(jìn)行分解分別加工再組裝。而3D打印將物體分解成一層一層的2D區(qū)域,因此加工任意復(fù)雜的物體都沒(méi)有問(wèn)題,加工精度只是取決于打印機(jī)所能輸出的小材料顆粒。這是3D打印帶給我們大的優(yōu)勢(shì),能讓設(shè)計(jì)者設(shè)計(jì)任意復(fù)雜的幾何形狀,設(shè)計(jì)空間無(wú)限。正是這個(gè)優(yōu)勢(shì),給了我們?cè)趲缀卧O(shè)計(jì)與優(yōu)化方面大量需要解決的問(wèn)題,后面會(huì)詳述。2.零技能制造。傳統(tǒng)的制造工藝設(shè)備龐大且昂貴,需要較高的技能才能進(jìn)行操作。而3D打印機(jī)(比如FDM3D打印機(jī))小巧而廉價(jià),有些已經(jīng)進(jìn)入家庭,使用簡(jiǎn)單方便;相對(duì)于昂貴的鑄模,3D打印只需要一個(gè)數(shù)字化文件即可進(jìn)行成型。因此,通過(guò)3D打印,能夠輕松實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的個(gè)性化設(shè)計(jì)與定制,縮短了產(chǎn)品的研發(fā)時(shí)間。這個(gè)優(yōu)勢(shì)給了我們非機(jī)械專(zhuān)業(yè)的研究工作者,也能進(jìn)行相關(guān)的幾何、結(jié)構(gòu)、材料等方面的研究,加深和拓展了制造中所存在的相關(guān)研究問(wèn)題。3.材料無(wú)限組合。按工件的分層截面數(shù)據(jù)在液態(tài)的光敏樹(shù)脂表面進(jìn)行逐行逐點(diǎn)掃描。廣西大炮砂型3D打印廠家直銷(xiāo)
他們還準(zhǔn)備讓這個(gè)世界上個(gè)打印出來(lái)的火箭升空。該團(tuán)隊(duì)于當(dāng)?shù)貢r(shí)間在倫敦的辦公室向媒體介紹這個(gè)世界架用3D打印技術(shù)制造出的火箭。團(tuán)隊(duì)隊(duì)長(zhǎng)海恩斯說(shuō),有了3D打印技術(shù),要制造出高度復(fù)雜的形狀并不困難。就算要修改設(shè)計(jì)原型,只要在計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的軟件上做出修改,打印機(jī)將會(huì)做出相對(duì)的調(diào)整。這比之前的傳統(tǒng)制造方式方便許多。既然美國(guó)宇航局已經(jīng)在使用3D打印技術(shù)制造火箭的零件,3D打印技術(shù)的前景是十分光明的。[22]據(jù)介紹,這個(gè)名為“低軌道氦輔助導(dǎo)航”的工程項(xiàng)目由一家德國(guó)數(shù)據(jù)分析公司贊助。打印出的這枚火箭重3公斤,高度相當(dāng)于一般成年人身高,是該團(tuán)隊(duì)用4年時(shí)間、花了6000英鎊制造出來(lái)的。等一筆,他們將于今年底在新墨西哥州的美國(guó)航天港發(fā)射該火箭。一個(gè)裝滿氦的巨型氣球?qū)鸦鸺嵘?0000米高空,裝置在火箭里的全球定位系統(tǒng)將啟動(dòng)火箭引擎,火箭噴射速度將達(dá)到每小時(shí)1610公里。之后,火箭上的自動(dòng)駕駛系統(tǒng)將引導(dǎo)火箭回返地球,而里頭的攝像機(jī)將把整個(gè)過(guò)程拍攝下來(lái)。[22]美國(guó)國(guó)家航空航天局(NASA)官網(wǎng)2015年4月21日?qǐng)?bào)道,NASA工程人員正通過(guò)利用增材制造技術(shù)制造較早全尺寸銅合金火箭發(fā)動(dòng)機(jī)零件以節(jié)約成本,NASA空間技術(shù)任務(wù)部負(fù)責(zé)人表示。河南葫蘆砂型3D打印定制現(xiàn)有的3D打印設(shè)備有許多種類(lèi),稍后會(huì)介紹。
研究者們?cè)诙嗖牧洗蛴∩弦呀?jīng)取得了一定的進(jìn)展,但除非這些進(jìn)展達(dá)到成熟并有效,否則材料依然會(huì)是3D打印的一大障礙。機(jī)器的限制3D打印技術(shù)在重建物體的幾何形狀和機(jī)能上已經(jīng)獲得了一定的水平,幾乎任何靜態(tài)的形狀都可以被打印出來(lái),但是那些運(yùn)動(dòng)的物體和它們的清晰度就難以實(shí)現(xiàn)了。這個(gè)困難對(duì)于制造商來(lái)說(shuō)也許是可以解決的,但是3D打印技術(shù)想要進(jìn)入普通家庭,每個(gè)人都能隨意打印想要的東西,那么機(jī)器的限制就必須得到解決才行。知識(shí)產(chǎn)權(quán)的憂慮在過(guò)去的幾十年里,音樂(lè)、電影和電視產(chǎn)業(yè)中對(duì)知識(shí)產(chǎn)權(quán)的關(guān)注變得越來(lái)越多。3D打印技術(shù)也會(huì)涉及到這一問(wèn)題,因?yàn)楝F(xiàn)實(shí)中的很多東西都會(huì)得到更加的傳播。人們可以隨意復(fù)制任何東西,并且數(shù)量不限。如何制定3D打印的法律法規(guī)用來(lái)保護(hù)知識(shí)產(chǎn)權(quán),也是我們面臨的問(wèn)題之一,否則就會(huì)出現(xiàn)泛濫的現(xiàn)象。道德的挑戰(zhàn)3D打印械[13]道德是底線。什么樣的東西會(huì)違反道德規(guī)律是很難界定的,如果有人打印出生物和組織,在不久的將來(lái)會(huì)遇到極大的道德挑戰(zhàn)?;ㄙM(fèi)的承擔(dān)3D打印技術(shù)需要承擔(dān)的花費(fèi)是高昂的。臺(tái)3D打印機(jī)的售價(jià)為1萬(wàn)5。如果想要普及到大眾,降價(jià)是必須的,但又會(huì)與成本形成。每一種新技術(shù)誕生初期都會(huì)面臨著這些類(lèi)似的障礙。
根據(jù)模型的尺寸以及復(fù)雜程度而定。而用三維打印的技術(shù)則可以將時(shí)間縮短為數(shù)個(gè)小時(shí),當(dāng)然其是由打印機(jī)的性能以及模型的尺寸和復(fù)雜程度而定的。傳統(tǒng)的制造技術(shù)如注塑法可以以較低的成本大量制造聚合物產(chǎn)品,而三維打印技術(shù)則可以以更快,更有彈性以及更低成本的辦法生產(chǎn)數(shù)量相對(duì)較少的產(chǎn)品。一個(gè)桌面尺寸的三維打印機(jī)就可以滿足設(shè)計(jì)者或概念開(kāi)發(fā)小組制造模型的需要。[13]3D打印完成打印三維打印機(jī)的分辨率對(duì)大多數(shù)應(yīng)用來(lái)說(shuō)已經(jīng)足夠(在彎曲的表面可能會(huì)比較粗糙,像圖像上的鋸齒一樣),要獲得更高分辨率的物品可以通過(guò)如下方法:先用當(dāng)前的三維打印機(jī)打出稍大一點(diǎn)的物體,再稍微經(jīng)過(guò)表面打磨即可得到表面光滑的“高分辨率”物品。3D打印(5張)有些技術(shù)可以同時(shí)使用多種材料進(jìn)行打印。有些技術(shù)在打印的過(guò)程中還會(huì)用到支撐物,比如在打印出一些有倒掛狀的物體時(shí)就需要用到一些易于除去的東西(如可溶物)作為支撐物。[13]3D打印限制因素編輯材料的限制雖然工業(yè)印刷可以實(shí)現(xiàn)塑料、某些金屬或者陶瓷打印,但無(wú)3D打印胚胎干細(xì)胞法實(shí)現(xiàn)打印的材料都是比較昂貴和稀缺的。另外,打印機(jī)也還沒(méi)有達(dá)到成熟的水平,無(wú)法支持日常生活中所接觸到的各種各樣的材料。在一定波長(zhǎng)的紫外光(2500~300nm)照射下能立刻引起聚合反應(yīng)完成固化。
DLP)光硬化樹(shù)脂[13]3D打印打印過(guò)程編輯3D打印三維設(shè)計(jì)英國(guó)工程師“打印”出無(wú)人飛機(jī)[14]三維打印的設(shè)計(jì)過(guò)程是:先通過(guò)計(jì)算機(jī)建模軟件建模,再將建成的三維模型“分區(qū)”成逐層的截面,即切片,從而指導(dǎo)打印機(jī)逐層打印。設(shè)計(jì)軟件和打印機(jī)之間協(xié)作的標(biāo)準(zhǔn)文件格式是STL文件格式。一個(gè)STL文件使用三角面來(lái)近似模擬物體的表面。三角面越小其生成的表面分辨率越高。PLY是一種通過(guò)掃描產(chǎn)生的三維文件的掃描器,其生成的VRML或者WRL文件經(jīng)常被用作全彩打印的輸入文件。[13]3D打印切片處理打印機(jī)通過(guò)讀取文件中的橫截面信息,用液體狀、粉狀或片狀的材料將這些截面逐層地打印出來(lái),再將各層截面以各種方式粘合起來(lái)從而制造出一個(gè)實(shí)體。這種技術(shù)的特點(diǎn)在于其幾乎可以造出任何形狀的物品。打印機(jī)打出的截面的厚度(即Z方向)以及平面方向即X-Y方向的分辨率是以dpi(像素/英寸)或者微米來(lái)計(jì)算的。一般的厚度為100微米,即,也有部分打印機(jī)如ObjetConnex系列還有三維Systems'ProJet系列可以打印出16微米薄的一層。而平面方向則可以打印出跟激光打印機(jī)相近的分辨率。打印出來(lái)的“墨水滴”的直徑通常為50到100個(gè)微米。用傳統(tǒng)方法制造出一個(gè)模型通常需要數(shù)小時(shí)到數(shù)天。與SLS工藝也有著類(lèi)似的地方,采用的都是粉末狀的材料。福建煙灰缸砂型3D打印私人定做
這些材料所具備的硬度、斷裂伸長(zhǎng)率、抗撕裂強(qiáng)度和拉伸強(qiáng)度,使其非常適合于要求防滑或柔軟表面的應(yīng)用領(lǐng)域。廣西大炮砂型3D打印廠家直銷(xiāo)
[40]3D打印汽車(chē)行業(yè)2014年9月15日,世界上已經(jīng)出現(xiàn)3D打印建筑、裙帽以及珠寶等,輛3D打印汽車(chē)也終于面世。這輛汽車(chē)車(chē)身上靠3D打印出的部件總數(shù)為40個(gè)只有40個(gè)零部件,建造它花費(fèi)了44個(gè)小時(shí),低售價(jià)(約合人民幣11萬(wàn)元)。[41]世界臺(tái)3D打印車(chē)已經(jīng)問(wèn)世——這輛由美國(guó)LocalMotors公司設(shè)計(jì)制造、名叫“Strati”的小巧兩座家用汽車(chē)開(kāi)啟了汽車(chē)行業(yè)新篇章。這款創(chuàng)新產(chǎn)品在為期六天的2014美國(guó)芝加哥國(guó)際制造技術(shù)展覽會(huì)上公開(kāi)亮相。用3D打印技術(shù)打印一輛斯特拉提轎車(chē)并完成組裝需時(shí)44小時(shí)。整個(gè)車(chē)身上靠3D打印出的部件總數(shù)為40個(gè),相較傳統(tǒng)汽車(chē)20000多個(gè)零件來(lái)說(shuō)可3D打印技術(shù)打印一輛車(chē)需時(shí)44小時(shí)謂十分簡(jiǎn)潔。充滿曲線的車(chē)身由先由黑色塑料制造,再層層包裹碳纖維以增加強(qiáng)度,這一制造設(shè)計(jì)尚屬。汽車(chē)由電池提供動(dòng)力,高時(shí)速約64公里,車(chē)內(nèi)電池可供行駛190至240公里。盡管汽車(chē)的座椅、輪胎等可更換部件仍以傳統(tǒng)方式制造,但用3D制造這些零件的計(jì)劃已經(jīng)提上日程。制造該轎車(chē)的車(chē)間里有一架超大的3D打印機(jī),能打印長(zhǎng)3米、寬、高1米的大型零件,而普通的3D打印機(jī)只能打印25立方厘米大小的東西。[42]2014年10月29日,在芝加哥舉行的國(guó)際制造技術(shù)展覽會(huì)上。廣西大炮砂型3D打印廠家直銷(xiāo)
寧夏圣隆方舟智能科技有限公司位于銀川市興慶區(qū)新華東街315號(hào)建發(fā)家世界二樓2012-1號(hào),擁有一支專(zhuān)業(yè)的技術(shù)團(tuán)隊(duì)。在寧夏圣隆方舟近多年發(fā)展歷史,公司旗下現(xiàn)有品牌共享等。公司以用心服務(wù)為重點(diǎn)價(jià)值,希望通過(guò)我們的專(zhuān)業(yè)水平和不懈努力,將網(wǎng)絡(luò)器材,安防產(chǎn)品,電腦設(shè)備,消防器材,凈水設(shè)備,水暖器材,機(jī)電器材,空調(diào)設(shè)備,門(mén)禁器材,無(wú)線設(shè)備,機(jī)電設(shè)備,電子大屏,污水處理設(shè)備,有限電視器材,智能教學(xué)設(shè)備的銷(xiāo)售以及工程安裝等(依法必須經(jīng)過(guò)批準(zhǔn)項(xiàng)目,經(jīng)相關(guān)部門(mén)批準(zhǔn)后方可開(kāi)展經(jīng)營(yíng)活動(dòng))等業(yè)務(wù)進(jìn)行到底。自公司成立以來(lái),一直秉承“以質(zhì)量求生存,以信譽(yù)求發(fā)展”的經(jīng)營(yíng)理念,始終堅(jiān)持以客戶(hù)的需求和滿意為重點(diǎn),為客戶(hù)提供良好的3D打印,從而使公司不斷發(fā)展壯大。