盡管增材制造或3D打印技術(shù)仍被認為是相對較新的技術(shù)，但近年來它在整個制造業(yè)中的多樣化應(yīng)用已急劇增長。3D打印機可以使用多種材料創(chuàng)建復(fù)雜的對象，包括塑料、陶瓷、鈦、鋼和合金。這種工藝的多功能性使其廣泛用于打印從珠寶到復(fù)雜的機械零件等物體。3D打印技術(shù)的一些更高級的應(yīng)用涉及蛋白質(zhì)、食物甚至人體器官的創(chuàng)造。
那么，在制造業(yè)中如何使用3D打??？
3D打印的出現(xiàn)為生產(chǎn)、工廠維護和研發(fā)開辟了廣泛的可能性?，F(xiàn)在許多制造商已經(jīng)開始將3D打印應(yīng)用于他們的運營中，大概有以下幾種常見用法：
1、原型制作
常規(guī)的原型制作方法包括使用專門的模具和工具，這可能既費時又昂貴。當(dāng)3D打印技術(shù)在1980年代推出時，很多公司很快就意識到3D打印技術(shù)可以創(chuàng)建功能齊全且切實可行的模型來測試其最終產(chǎn)品。
根據(jù)Sculpteo進行的一項名為“3D打印的現(xiàn)狀”的研究，2018年約有55％的3D打印用于原型制作。
2、概念證明
概念證明涉及使用快速原型制作或增材制造技術(shù)來生產(chǎn)少量到中等數(shù)量的工作產(chǎn)品，然后再使用最終的工具批量生產(chǎn)它們。使用3D打印作為臨時制造方法，公司可以更快地將設(shè)計推向市場，并快速修改組件以滿足消費者的需求。概念證明還可以用于輔助產(chǎn)品升級，而無需為每個修改更改工具。
3、設(shè)計
在某些應(yīng)用中，傳統(tǒng)的CNC加工和工具已被3D打印機取代，以進行全面設(shè)計。此外，3D打印制造還使以前無法通過傳統(tǒng)機加工技術(shù)實現(xiàn)的復(fù)雜零件和組件成為可能。
這在制造過程的設(shè)計階段創(chuàng)造了許多機會，引出了更多創(chuàng)新和高效的零部件。但是，設(shè)計師、工程師和制造商也需要知道，3D打印過程具有局限性。
將3D打印集成到制造過程中有什么好處呢？
采用任何新制造技術(shù)通常取決于成本。
2014年，葡萄牙大眾汽車公司在歐洲的Autoeuropa工廠將3D打印集成到他們的運營中，以生產(chǎn)用于裝配線的定制工具和夾具。到2016年，該公司宣布，由于這項集成，僅在一家工廠就可每年節(jié)省16萬美元。大眾汽車公司預(yù)計，繼續(xù)使用3D打印每年可節(jié)省高達25萬美元的成本。
盡管大眾汽車公司找到了一種將3D打印有效地集成到其日常運營中的方法，但與傳統(tǒng)制造相比，該技術(shù)的成本取決于多個因素。通常，與大眾汽車一樣，使用3D打印機生產(chǎn)夾具、工具和固定裝置效率更高，也更經(jīng)濟。
但是，對于大規(guī)模生產(chǎn)類似的、不可定制產(chǎn)品，傳統(tǒng)的模具和工具可能更合適。傳統(tǒng)制造技術(shù)通常會在模具、工具、固定裝置等的采購和生產(chǎn)中產(chǎn)生較大的前期費用，但是，一旦產(chǎn)生了這些費用，傳統(tǒng)制造技術(shù)（例如注塑）的單位成本和交貨時間就會大大低于3D打印。
例如，樂高積木是使用ABS塑料通過注塑成型制造的。該公司報告說，它每年生產(chǎn)將近190億塊樂高積木，相當(dāng)于每小時216萬塊，每分鐘36,000塊。這一生產(chǎn)速度遠遠超過了當(dāng)前最先進的3D打印機的能力。
雖然3D打印對于像樂高這種需要大批量生產(chǎn)產(chǎn)品的公司不可行，但該技術(shù)可以為生產(chǎn)率相對較低的公司提供巨大的收益。
小批量生產(chǎn)的一些應(yīng)用包括：
1、內(nèi)部工具和設(shè)備的生產(chǎn)：夾具、框架和固定裝置是一些可以使用3D打印機經(jīng)濟地生產(chǎn)的物品。
2、測試產(chǎn)品：可以經(jīng)濟有效地生產(chǎn)數(shù)量有限的產(chǎn)品，以測試特征、功能或性能。
3、按需或定制產(chǎn)品：當(dāng)所需的產(chǎn)品數(shù)量較少時，可以以數(shù)字文件的方式進行存儲，而不是儲存在實物儲藏室，從而減少或消除了庫存成本。
4、創(chuàng)業(yè)企業(yè)：也可以為投資者或眾籌對象生產(chǎn)數(shù)量有限的概念證明。
為制造設(shè)備集成3D打印技術(shù)之前需要考慮什么？
一旦您決定將3D打印機集成到您的制造操作中，接下來需要考慮的就是：那種是最適合您需求的打印機類型。你可能有幾種類型的3D打印機選擇，但熔融沉積建模（FDM）和立體光刻（SLA）打印機是最常見的。
FDM是將材料熔化并分層沉積以創(chuàng)建數(shù)字圖像的物理3D模型。塑料長絲通過加熱的擠出機供給，熔融的塑料通過打印頭精確地放置到打印層上。
FDM打印機的分辨率比其它3D打印機要低，因此，當(dāng)加工表面的精度要求不高時，該技術(shù)非常理想。FDM還可以以相對較低的成本生產(chǎn)快速原型。
而SLA打印機的工作原理是將裝有光敏液體聚合物（或樹脂）的容器暴露在紫外線激光束中。激光聚焦在不同的區(qū)域，使聚合物硬化以形成所需的形狀。
SLA打印可創(chuàng)建比FDM打印機更高分辨率（平滑的表面）的對象。因此，它們更適合于精度和公差至關(guān)重要的應(yīng)用。但是，通過SLA打印創(chuàng)建的對象的強度低于通過FDM方法生成的對象。此外，SLA打印機比他們的同行FDM更加昂貴。
購買3D打印機時需要評估供應(yīng)商的聲譽、競爭出口之間的價格、退貨政策、打印機選擇范圍等
3D打印的未來對于制造業(yè)來說似乎是充滿希望的，這可以通過不斷增長的市場份額和在各個行業(yè)中采用3D打印部件來證明。但是，制造商在將此技術(shù)集成到其運營中之前，應(yīng)考慮諸如產(chǎn)量、制造成本和設(shè)備成本等因素。
那么，在制造業(yè)中如何使用3D打??？
3D打印的出現(xiàn)為生產(chǎn)、工廠維護和研發(fā)開辟了廣泛的可能性?，F(xiàn)在許多制造商已經(jīng)開始將3D打印應(yīng)用于他們的運營中，大概有以下幾種常見用法：
1、原型制作
常規(guī)的原型制作方法包括使用專門的模具和工具，這可能既費時又昂貴。當(dāng)3D打印技術(shù)在1980年代推出時，很多公司很快就意識到3D打印技術(shù)可以創(chuàng)建功能齊全且切實可行的模型來測試其最終產(chǎn)品。
根據(jù)Sculpteo進行的一項名為“3D打印的現(xiàn)狀”的研究，2018年約有55％的3D打印用于原型制作。
2、概念證明
概念證明涉及使用快速原型制作或增材制造技術(shù)來生產(chǎn)少量到中等數(shù)量的工作產(chǎn)品，然后再使用最終的工具批量生產(chǎn)它們。使用3D打印作為臨時制造方法，公司可以更快地將設(shè)計推向市場，并快速修改組件以滿足消費者的需求。概念證明還可以用于輔助產(chǎn)品升級，而無需為每個修改更改工具。
3、設(shè)計
在某些應(yīng)用中，傳統(tǒng)的CNC加工和工具已被3D打印機取代，以進行全面設(shè)計。此外，3D打印制造還使以前無法通過傳統(tǒng)機加工技術(shù)實現(xiàn)的復(fù)雜零件和組件成為可能。
這在制造過程的設(shè)計階段創(chuàng)造了許多機會，引出了更多創(chuàng)新和高效的零部件。但是，設(shè)計師、工程師和制造商也需要知道，3D打印過程具有局限性。
將3D打印集成到制造過程中有什么好處呢？
采用任何新制造技術(shù)通常取決于成本。
2014年，葡萄牙大眾汽車公司在歐洲的Autoeuropa工廠將3D打印集成到他們的運營中，以生產(chǎn)用于裝配線的定制工具和夾具。到2016年，該公司宣布，由于這項集成，僅在一家工廠就可每年節(jié)省16萬美元。大眾汽車公司預(yù)計，繼續(xù)使用3D打印每年可節(jié)省高達25萬美元的成本。
盡管大眾汽車公司找到了一種將3D打印有效地集成到其日常運營中的方法，但與傳統(tǒng)制造相比，該技術(shù)的成本取決于多個因素。通常，與大眾汽車一樣，使用3D打印機生產(chǎn)夾具、工具和固定裝置效率更高，也更經(jīng)濟。
但是，對于大規(guī)模生產(chǎn)類似的、不可定制產(chǎn)品，傳統(tǒng)的模具和工具可能更合適。傳統(tǒng)制造技術(shù)通常會在模具、工具、固定裝置等的采購和生產(chǎn)中產(chǎn)生較大的前期費用，但是，一旦產(chǎn)生了這些費用，傳統(tǒng)制造技術(shù)（例如注塑）的單位成本和交貨時間就會大大低于3D打印。
例如，樂高積木是使用ABS塑料通過注塑成型制造的。該公司報告說，它每年生產(chǎn)將近190億塊樂高積木，相當(dāng)于每小時216萬塊，每分鐘36,000塊。這一生產(chǎn)速度遠遠超過了當(dāng)前最先進的3D打印機的能力。
雖然3D打印對于像樂高這種需要大批量生產(chǎn)產(chǎn)品的公司不可行，但該技術(shù)可以為生產(chǎn)率相對較低的公司提供巨大的收益。
小批量生產(chǎn)的一些應(yīng)用包括：
1、內(nèi)部工具和設(shè)備的生產(chǎn)：夾具、框架和固定裝置是一些可以使用3D打印機經(jīng)濟地生產(chǎn)的物品。
2、測試產(chǎn)品：可以經(jīng)濟有效地生產(chǎn)數(shù)量有限的產(chǎn)品，以測試特征、功能或性能。
3、按需或定制產(chǎn)品：當(dāng)所需的產(chǎn)品數(shù)量較少時，可以以數(shù)字文件的方式進行存儲，而不是儲存在實物儲藏室，從而減少或消除了庫存成本。
4、創(chuàng)業(yè)企業(yè)：也可以為投資者或眾籌對象生產(chǎn)數(shù)量有限的概念證明。
為制造設(shè)備集成3D打印技術(shù)之前需要考慮什么？
一旦您決定將3D打印機集成到您的制造操作中，接下來需要考慮的就是：那種是最適合您需求的打印機類型。你可能有幾種類型的3D打印機選擇，但熔融沉積建模（FDM）和立體光刻（SLA）打印機是最常見的。
FDM是將材料熔化并分層沉積以創(chuàng)建數(shù)字圖像的物理3D模型。塑料長絲通過加熱的擠出機供給，熔融的塑料通過打印頭精確地放置到打印層上。
FDM打印機的分辨率比其它3D打印機要低，因此，當(dāng)加工表面的精度要求不高時，該技術(shù)非常理想。FDM還可以以相對較低的成本生產(chǎn)快速原型。
而SLA打印機的工作原理是將裝有光敏液體聚合物（或樹脂）的容器暴露在紫外線激光束中。激光聚焦在不同的區(qū)域，使聚合物硬化以形成所需的形狀。
SLA打印可創(chuàng)建比FDM打印機更高分辨率（平滑的表面）的對象。因此，它們更適合于精度和公差至關(guān)重要的應(yīng)用。但是，通過SLA打印創(chuàng)建的對象的強度低于通過FDM方法生成的對象。此外，SLA打印機比他們的同行FDM更加昂貴。
購買3D打印機時需要評估供應(yīng)商的聲譽、競爭出口之間的價格、退貨政策、打印機選擇范圍等
3D打印的未來對于制造業(yè)來說似乎是充滿希望的，這可以通過不斷增長的市場份額和在各個行業(yè)中采用3D打印部件來證明。但是，制造商在將此技術(shù)集成到其運營中之前，應(yīng)考慮諸如產(chǎn)量、制造成本和設(shè)備成本等因素。
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