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现五金加工行业前景如何?3D打印真的能取代数控机床吗?
可以从工艺特点、能量消耗、效率角度进行分析 。1、机床,是基于机械力(剪、切、磨、车、折、挤、抻……)的加工方式,是对基材的减除工艺和机械变形工艺,加工过程经历的热量过程相对减较少。2、3D打印,是对基材的直接堆积立体成型工艺,目前多数加工过程需要使用热能等能量对基材进行变性和重新塑造。3、这种工艺过程的区别,使机床和3D打印所加工出的成品在性能上会存在一定的差异,因此各有不同的适用范围。4、如果成品容许此类性能差异,3D打印未来会因为成本逐步降低而逐渐侵蚀相应机床加工的市场份额。反之,则不能。5、从长远来看,人类追求更高的效率永远不会停止。3D打印技术的继续发展,会逐步完善工艺,消除与机械加工的性能差异。3D打印的特点是一步做出成品,与消耗很多能量做出有多余部分的中间产品之后、再用机床加工为成品相比,效率更高。因此,大部分机床加工需求,将被逐步替代。
3d打印与传统制造的优缺点?
1. 设计空间无限
对于几何结构复杂物品(比如内部有非常复杂的拓扑结构或空腔结构的物品),传统的制造工艺是无法进行加工的,需要将物品进行分解分别加工再组装。而3D打印将物体分解成一层一层的2D区域,因此加工任意复杂的物体都没有问题,加工精度只是取决于打印机所能输出的最小材料颗粒。这是3D打印带给我们最大的优势,能让设计者设计任意复杂的几何形状,设计空间无限。正是这个优势,给了我们在几何设计与优化方面大量需要解决的问题,后面会详述。
2. 零技能制造
传统的制造工艺设备庞大且昂贵,需要较高的技能才能进行操作。而3D打印机(比如FDM 3D打印机)小巧而廉价,有些已经进入家庭,使用简单方便;相对于昂贵的铸模,3D打印只需要一个数字化文件即可进行成型。因此,通过3D打印,能够轻松实现产品的个性化设计与定制,大大缩短了产品的研发时间。这个优势给了我们非机械专业的研究工作者,也能进行相关的几何、结构、材料等方面的研究,大大加深和拓展了制造中所存在的相关研究问题。
3. 材料无限组合
多喷头的3D打印机能够对多种材料进行组合打印。通过材料的堆叠和组合,打印的物品具有与单一材料所不同的物理和力学的特性。因此,通过不同材料的组合,可以产生性能不同的“新的材料”。这个优势提供给了我们利用控制材料的分布来控制物品的物理、力学及结构的特性,从而能产生多样化的物品,增加产品的灵活性。
总之,3D打印技术最被看重的三大优势是加速产品的研发过程、提供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打印突破了传统成型方法,无需先行制作模具和机械加工,通过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,这使得产品的设计生产周期大大缩短,生产成本大幅下降。
3D打印的缺点
3D打印机不像传统制造机器那样通过切割或模具塑造制造物品。通过层层堆积形成实体物品的方法从物理的角度扩大了数字概念的范围。
对于要求具有精确的内部凹陷或互锁部分的形状设计,3D打印机是首选的加工设备,它可以将这样的设计在实体世界中实现。下面是来自各个行业、具有不同背景和专业技术水平的人用类似的方式描述,3D打印帮助他们减少主要成本、时间和复杂性障碍。
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