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3D打印技术只是增材制造的一中(为什么说3D打印代表的增材制造,是生产方式的颠覆性变革?)

发布时间:2024-02-29 02:18:30 制造技术 713次 作者:装备制造资讯网

传统制造业有两种制造工艺,一种是等材制造,一种是减材制造。

等材制造就是在加工制作前后,材料没有损耗。如同古代铸剑,就是把铜或铁融化,倒入磨具,然后不断敲打、淬火成形,铸成剑的重量跟原来材料重量差不多,这就是等材制造。这类工艺已经有3000多年的历史了,它的特点是局限性很大,可以制造的工具非常有限。

3D打印技术只是增材制造的一中(为什么说3D打印代表的增材制造,是生产方式的颠覆性变革?)

减材制造,是随着工业革命的发展而出现的新技术,就是在零部件、工具制造过程中,对材料进行各种切割以得到想要的形状,因而会出现材料的耗损,比如现代金属制造业,使用的车、刨、磨、钻等切割工艺,就是这种减材制造。虽然这类工艺只有300年时间,却让整个世界进入了工业时代。

与等材制造和减材制造的工艺不同,3D打印则带来了一种全新的生产制造方式——增材技术,3D打印技术也被称为增材制造,即通过一种自底而上的打印工艺来制造产品,能够制造出传统工艺难以实现的复杂结构。这一技术被形容为“古登堡印刷机”的发明带给西方文明进步的意义一样,被称为“第三次工业革命”的颠覆性技术。

3D打印代表的增材制造,所代表着生产方式的颠覆性变革,主要体现在以下方面:

第一,3D打印可以完成无损耗生产。

比如原先制造一个涡轮发动机,传统减材工艺要使用300公斤的原材料,最后制成一个50公斤的成品。而3D打印只需要50公斤的原材料就可以制成涡轮的成品。既保持了与等材制造工艺的成本优势,又能满足复杂结构产品的制造,极大降低了制造的成本。

第二,3D打印可以满足大规模定制需求。

只要一件商品在相同价格下,人们会更有意愿购买个性化、定制化的设计产品。设计端将得到极大发展,而3D打印和耗材的普及则会将生产成本大幅降下来。未来无论是服装设计、家居装饰,还是日用生活品,各个产业的商家都可以提供尽可能多的定制化方案,来满足消费者的个性化需求。

第三,3D打印能够完成复杂工艺生产。

由于3D打印的层叠打印的生产特性,几乎可以打印出无比复杂的内部结构和纹理,像传统工艺需要精雕细刻的镂空设计,对于3D打印来说就是简单不过的一件事情了。比如在珊瑚礁保护上,之前的方案是人们使用混凝土之类的东西来代替珊瑚礁,但是无法模拟原始珊瑚礁供鱼类躲藏的细小洞穴。

而一些海洋生物学家利用3D打印技术,使用砂岩作为材料,就可以打印出各种形状的珊瑚礁,完美解决这一问题。制造超级复杂和特殊形状的物体,成为3D打印技术的独特优势。

因此,使用3D打印来制作人像、卡通、打印各种日常生活的物品,仅仅只是发挥出3D打印技术的凤毛麟角的能力。我们可以继续速览下如今3D技术可以实现的一些逆天功能。