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3D打印技术的优势有哪些?

2019-07-03

       计算机发展到今天,其中蕞成功的应用集中在信息的处理、储存和传递。这些应用极大地改变了人们的生活。然而,随着计算机功能的逐步增强和计算技术的进一步发展,越来越多的应用已经部局限于从信息到信息,而是将信息用于改变世界以及人与客观世界的交互。3D打印就是这样的技术。3D打印技术的出现,给人们带来了许多意想不到的惊喜,不仅推动制造业的转型升级,还让我们生活的环境产生了巨大的变化。


       3D打印一反传统的切削去除材料加工方法,采用增材制造技术,可以加工出任意复杂形状的物体。这项技术仍在不断地发展和升级,从材料到加工的精度都已发生很大的改进。另外,人工智能的研究经过几十年的波折,终于有了新的突破,给3D打印提供了强有力的软件支持。材料和软件的发展相互作用,逐渐形成一个全新的设计和制造方式,将彻底的改变现有的工业结构。


       3D打印技术发展至今,已经逐渐成长为可以满足工业生产、实现制造业转型的重点产业,广泛应用于生产生活的各个领域,相较于传统制造,3D打印技术的优势主要表现为以下几个方面:


       低成本制造各种复杂产品零件

       产品零件的形状越复杂,制造成本越高,这是传统制造惯有的认知。而3D打印技术,在制造复杂形状的成型件时成本增加并不明显,一个形状复杂的零件与一个简单的方块消耗的时间和成本差不多。因此,很多3D打印服务商在核算3D打印成本和市场报价时,均以打印物品的重量作为重要依据。


       方便的制造个性化产品零件

       3D打印只需要不同的数字设计蓝图和一批新的原材料就可以制造不同的零件,快速、低成本的实现单件制造,使单件制造的成本接近批量制造,特别适合个性化医疗和高端医疗器械。如人工骨、手术模型、骨科导航模板等。


       制造无装配产品零件

       3D打印能实现零部件的一体化成型,不需要组装,也就是缩短了供应链,节省了在劳动力和运输方面的花费。而传统的大规模生产建立在组装线基础上。产品组成部件越多,组装耗费的时间和成本就越多。


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       零库存产品制造模式

       3D打印可以快速按需打印。意味着企业在实际生产操作中也可以按需生产,不需要大量囤积实物库存,极大地降低了企业的生产成本及资金的风险。还有一个好处,如果人们都按需就近生产,那么长途物流的成本也能得到蕞大限度的控制。


       开放自由的设计

       3D打印可以制造形状复杂的零件,所想即所得。直接设计数据驱动,不需要传统制造必须的工装夹具模具制造等生产准备,编程简单。在产品创新设计与设计验证中,为技术人员开辟巨大的设计空间,可以完全按照产品的使用功能进行设计,无需考虑加工组装等一系列环节。


       零技能产品制造

       直接从设计文件里读取各种指示,可由计算机远程智能控制,制作同样复杂的零部件,3D打印比传统制造所需要的操作技能相对较少,不再需要员工去当几年学徒掌握所需技能。


       材料利用效率极高

       增材制造仅在需要的地方堆积材料,材料利用率接近100%。航空航天等大型复杂结构件采用传统切削加工,往往95%—97%的昂贵材料被切除。而在航空航天装备研发机制造中采用增材制造将会大大节约材料和制造成本,具有极其重要的价值。


       材料任意组合成型

       随着多材料3D打印技术的发展,多种不同的原材料有机融合在一起将得以实现,并且全球对于3D打印高端材料的研究从未停止,复合材料、纳米材料等高端材料,将使3D打印在产品创新上出现更多可能。


       产品零件复制

       在3D打印技术高速发展下,3D扫描仪应运而生,帮助用户更方便地将现实世界物品转换成为可用于3D打印的数据,二者的结合将数字精度扩展到实体世界,实现实物的复制。例如3D打印人脸头像,只要单张人脸正面照片,就可将人的面部特征栩栩如生的打印出来。


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