2012 年4 月21 日,美國《經(jīng)濟(jì)學(xué)家》雜志大篇幅刊載了關(guān)于數(shù)字制造和3D 打印文章,將其譽(yù)為“第三次工業(yè)革命”的引領(lǐng)技術(shù)。獲此美譽(yù),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(tǒng)的制造工業(yè)帶來深遠(yuǎn)的影響。
相對于傳統(tǒng)的機(jī)械加工,3D打印具有以下突出特點(diǎn):1)產(chǎn)品形狀結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)自由度大幅提高,并且形狀復(fù)雜度的提高幾乎不會(huì)帶來額外制造成本;2)制造流程簡化,制造的數(shù)字化程度和設(shè)備的通用性水平進(jìn)一步上升;3)原材料利用率提高,生產(chǎn)廢料減少。
基于這一技術(shù)的特點(diǎn)和延伸性優(yōu)勢。3D 打印已經(jīng)逐漸被航天航空、汽車、工業(yè)模具制造、醫(yī)學(xué)等眾多領(lǐng)域所接受;此外,3D 打印設(shè)備在個(gè)人消費(fèi)市場的增長也日漸強(qiáng)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(shù)與傳統(tǒng)機(jī)械制造的比較
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3D打印技術(shù) |
傳統(tǒng)機(jī)械制造 |
基本技術(shù) |
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(shù)特點(diǎn) |
“增”材制造 |
“減”材制造 |
適用場合 |
小批量、造型復(fù)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(fèi) |
應(yīng)用領(lǐng)域 |
模具、樣件;桌面級(jí)玩具等 |
廣泛不受限制 |
構(gòu)件強(qiáng)度 |
有待提高 |
較好 |
產(chǎn)品周期 |
短 |
相對較長 |
智能化 |
容易實(shí)現(xiàn) |
不容易 |