2012 年4 月21 日,美國《經濟學家》雜志大篇幅刊載了關于數字制造和3D 打印文章,將其譽為“第三次工業(yè)革命”的引領技術。獲此美譽,絕非偶然。作為一種全新的制造方式,3D 打印的確正在給傳統的制造工業(yè)帶來深遠的影響。
相對于傳統的機械加工,3D打印具有以下突出特點:1)產品形狀結構的設計自由度大幅提高,并且形狀復雜度的提高幾乎不會帶來額外制造成本;2)制造流程簡化,制造的數字化程度和設備的通用性水平進一步上升;3)原材料利用率提高,生產廢料減少。
基于這一技術的特點和延伸性優(yōu)勢。3D 打印已經逐漸被航天航空、汽車、工業(yè)模具制造、醫(yī)學等眾多領域所接受;此外,3D 打印設備在個人消費市場的增長也日漸強勁。近三年來,全球3D 打印行業(yè)的市場規(guī)模保持在25%-30%的平均增速,并有不斷加速的趨勢。
圖表 4 3D打印技術與傳統機械制造的比較
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3D打印技術 |
傳統機械制造 |
基本技術 |
FDM,SLA,SLS,LOM,3DP |
削、鉆、銑、磨、鑄、鍛 |
核心原理 |
分層制造、逐層疊加 |
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技術特點 |
“增”材制造 |
“減”材制造 |
適用場合 |
小批量、造型復雜;非功能性零部件 |
大規(guī)模、批量化;不受限 |
使用材料 |
塑料、光敏樹脂、金屬粉末等(受限) |
幾乎所有材料 |
材料利用率 |
高,可超過95% |
相對低,有浪費 |
應用領域 |
模具、樣件;桌面級玩具等 |
廣泛不受限制 |
構件強度 |
有待提高 |
較好 |
產品周期 |
短 |
相對較長 |
智能化 |
容易實現 |
不容易 |