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3D打印技術的原理
3D打印技術并不是新的技術,早在20世紀90年代中期就出現(xiàn)在世人面前,而隨著3D打印技術的完善,3D打印機逐步簡化為桌面級,這種轉化,讓普通消費者也能感受到3D打印技術的魅力。
3D打印即快速成型技術的一種,它是一種以數(shù)字模型文件為基礎,運用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料,通過逐層打印的方式來構造物體的技術。簡單點說,就是與普通打印工作原理基本相同,打印機內裝有液體或粉末等“打印材料”,與電腦連接后,通過電腦控制把“打印材料”一層層疊加起來,終把計算機上的藍圖變成實物。
然而,3D打印看起來很美,但經(jīng)過了數(shù)十年的發(fā)展,其并沒有像其他產(chǎn)業(yè)一樣迅速取代某一產(chǎn)業(yè)或占領絕大多數(shù)的份額,這是什么原因導致的了?
原材料
原材料不管對于哪一個行業(yè)而言,都是重中之重,終成品性能如何,與原材料的選擇具有重大意義。而這對于3D打印機而言,更是如此!
(1)材料工藝
據(jù)相關報道,3D打印機打印出的金屬制品致密度低,能達到鑄造件致密度的98%,某些情況下低于鍛造件的力學性能。但在大型鈦合金構件上,其能滿足力學性能。所以3D金屬打印機的成品品還值得商榷。
同時,在部分3D打印過程中,對于部分復雜部件,會在部件中打印支撐架用于支撐懸空部件,在后期的打磨中將較難去除。
3D打印與供應鏈的變革
精益供應鏈。主要在一定的水平安排下消除各種浪費,從而維持供應鏈低成本營運和產(chǎn)品價格。而3D打印從營運資本水平上看,有兩個方面能提升精益供應鏈的績效水平。
降低資產(chǎn)專用性投資和制造專業(yè)技術的需要。與傳統(tǒng)閉環(huán)的流水生產(chǎn)線不同,3D 打印具有開源(硬件)的特征。硬件開源:允許用戶自行根據(jù)開源設計更改相關設備,滿足用戶個性化的需求;這種高度的自動化降低企業(yè)對機器控制和配置設計的難度和降低對技術人員以及特定制造技術的依賴。
為什么工業(yè)級打印費用高
以SLA(光敏樹脂激光快速成型機)及SLS(粉末材料選擇性激光燒結)技術為例,由于使用了大功率激光器,除了本身的設備成本,還需要很多輔助保護工藝,不僅技術難度大,維護成本也非常高。另外3D打印的產(chǎn)品不是打出為就是完m美的可以直接使用的,還必需經(jīng)過相應的后處理,一件3D打印產(chǎn)品才算完成。由于工業(yè)3D打印設備本身的維護成本及后期運營成本較高,而導致價格昂貴,因此成本不好下降。