您對積層製造瞭解多少呢?

3D列印技術於20世紀80年代首次面世時,很少有人能夠預想到3D列印具有在全球範圍掀起工業變革的潛力。儘管積層製造技術已經經歷了30多年的發展,但仍被人們視為一種新興技術。作為工業3D列印領域的行業領導者,我們在市場推廣介紹3D列印技術時,經常會遇到一些3D列印的誤解。

以下是我們經常聽到的一些誤解,以及這些誤解背後的原因。

01 誤解 : 3D列印正在取代傳統製造業

雖然根據《福布斯》的報導,積層製造(AM)也被稱為3D列印,是未來製造業的十大趨勢之一,並不斷被用於快速原型和複雜應用的生產,但它永遠不能完全取代傳統製造業。注塑成型、機械加工和鑄造等製造工藝是以速度為導向的經濟型生產工具,能夠以最低的成本和勞動力進行大規模生產。3D列印有很多優點,但它只能與其他製造方法一起使用,而不能取而代之。

 

傳統製造與快速成型製造的優勢在哪裡?

傳統製造的大規模生產能力為大批量、低成本產品提供了更經濟的生產方法。例如杯子或汽水瓶等消費品不太可能採用工業3D列印技術,因為它們需要大量生產以及統一的設計和製造。

雖然對於大批量生產來說,快速成型製造的成本較高,但它具有定制化、零件整合和快速原型開發等優點,使企業在生產中擁有更多的自由和個性化。定制化通常是3D列印的熱門詞彙,它使企業能夠以傳統製造無法比擬的方式迎合消費者的需求。

02 誤解 : 3D列印僅可用於快速原型製造

3D列印用於快速原型製作,在縮短開發人員的生產時間和加快產品上市速度方面取得了巨大優勢,但這並不是它唯一的好處,其他優勢包括:

 

  • 生產複雜幾何形狀的能力 — 傳統製造技術(如銑削、車削或鑄造)無法生產複雜的應用幾何形狀。即使可以生產,單件成本也不划算。3D列印可以為工程師提供了令人難以置信的設計自由度,使他們能夠在不增加企業生產成本的情況下,創建具有複雜幾何形狀的應用。

 

  • 大規模定制和按需生產的能力 — 不斷變化的消費者期望和市場需求正在改變汽車、消費品和醫療行業製造商的交付預期,他們現在面臨著交付定制產品的壓力。換句話說,必須根據每個人確定的設計要求,為單件或小批量生產量身定制生產能力。傳統製造方法的經濟性不允許這樣做。

 

  • 優先考慮可持續發展和減少碳足跡的能力 — 減材或傳統製造本身就是一種浪費,因為它需要將一整塊材料切割或塑造成成品部件或產品,而3D列印只需要生產物體所需的材料量,並利用材料的可回收性和碳中性材料來減少碳排放和對環境的影響。

03 誤解 : 所有CAD檔均可進行3D列印

CAD檔主要用於數位化設計和繪圖應用。在切片軟體的説明下,有許多工具可以幫助將CAD檔轉換為STL檔,但由於生產方式的不同,這些工具在轉換檔時往往不夠完美,會使應用中的一些元素變得薄弱。

例如,將懸伸角度小於45度的金屬應用CAD檔轉換為STL檔,並不一定能列印成功。儘管 EOS Additive Minds 諮詢團隊在無支撐3D列印方面取得了長足進步,但如果不添加 3D列印的設計項目,沒有內置支撐結構的銳角懸垂應用將無法成功列印。

04 誤解 : 所有的3D列印設備都類似

雖然3D列印技術源於相同的方法論,但3D列印解決方案、設計和尺寸卻有很大的差別。目前用於金屬和聚合物積層製造的3D列印工藝主要有七種:

  1. 材料擠出
  2. 光固化
  3. 粉末床熔融
  4. 材料噴射
  5. 粘合劑噴射
  6. 定向能量沉積
  7. 片材層壓

3D列印設備的尺寸也很多種多樣,有個人可以購買和使用的桌面印表機,也有需要專業積層製造基礎和培訓的工業3D列印設備(如 德國EOS粉末床熔融系統)。

05 誤解 : 3D列印成本太高

快速成型製造,特別是金屬工業3D列印,經常被誤認為成本太高,企業無法在生產過程中加以利用。雖然從商業角度來看,工業級金屬3D列印設備確實昂貴,但它們也是更大生產等式的一部分。

供應鏈系統如今已發展至非常深遠和廣泛,以至於對3D列印的投資往往有助於提高企業的底線,而不是增加另一項開支。利用3D列印進行生產,可以減少倉儲和運輸成本,並按時可持續的交付更多零部件。

總而言之,人們對工業3D列印始終存在一些誤解,作為一個行業,我們認識到我們不是滿足所有製造需求的一站式供應商。但積層製造技術可以拓展製造的可能性,讓製造商能夠創造出曾經無法實現的產品。


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