3d列印的優點和缺點

2021-01-09 電子發燒友
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3d列印的優點和缺點

陳翠 發表於 2019-03-26 16:33:56

  3d列印的優點

  1、製造複雜物品不增加成本

  就傳統製造而言,物體形狀越複雜,製造成本越高。對3D印表機而言,製造形狀複雜的物品成本製造複雜物品不增加成本不增加,製造一個華麗的形狀複雜的物品並不比列印一個簡單的方塊消耗更多的時間、技能或成本。製造複雜物品而不增加成本將打破傳統的定價模式,並改變我們計算製造成本的方式。

  2、產品多樣化不增加成本

  一臺3D印表機可以列印許多形狀,它可以像工匠一樣每次都做出不同形狀的物品。傳統的製造設備功能較少,做出的形狀種類有限。3D列印省去了培訓機械師或購置新設備的成本,一臺3D印表機只需要不同的數字設計藍圖和一批新的原材料。

  3、無須組裝

  3D列印能使部件一體化成型。傳統的大規模生產建立在組裝線基礎上,在現代工廠,機器生產出相同的零部件,然後由機器人或工人(甚至跨洲)組裝。產品組成部件越多,組裝耗費的時間和成本就越多。3D印表機通過分層製造可以同時列印一扇門及上面的配套鉸鏈,不需要組裝。省略組裝就縮短了供應鏈,節省在勞動力和運輸方面的花費。供應鏈越短,汙染也越少。

  4、零時間交付

  3D印表機可以按需列印。即時生產減少了企業的實物庫存,企業可以根據客戶訂單使用3D印表機製造出特別的或定製的產品滿足客戶需求,所以新的商業模式將成為可能。如果人們所需的物品按需就近生產,零時間交付式生產能最大限度地減少長途運輸的成本。

  5、設計空間無限

  傳統製造技術和工匠製造的產品形狀有限,製造形狀的能力受制於所使用的工具。例如,傳統的木製車床只能製造圓形物品,軋機只能加工用銑刀組裝的部件,制模機僅能製造模鑄形狀。3D印表機可以突破這些局限,開闢巨大的設計空間,甚至可以製作目前可能只存在於自然界的形狀。

  6、零技能製造

  傳統工匠需要當幾年學徒才能掌握所需要的技能。批量生產和計算機控制的製造機器降低了對技能的要求,然而傳統的製造機器仍然需要熟練的專業人員進行機器調整和校準。3D印表機從設計文件裡獲得各種指示,做同樣複雜的物品,3D印表機所需要的操作技能比注塑機少。非技能製造開闢了新的商業模式,並能在遠程環境或極端情況下為人們提供新的生產方式。

  7、不佔空間、便攜製造

  就單位生產空間而言,與傳統製造機器相比,3D印表機的製造能力更強。例如,注塑機只能製造比自身小很多的物品,與此相反,3D印表機可以製造和其列印臺一樣大的物品。3D印表機調試好後,列印設備可以自由移動,印表機可以製造比自身還要大的物品。較高的單位空間生產能力使得3D印表機適合家用或辦公使用,因為它們所需的物理空間小。

  8、減少廢棄副產品

  與傳統的金屬製造技術相比,3D印表機製造金屬時產生較少的副產品。傳統金屬加工的浪費量驚人,90%的金屬原材料被丟棄在工廠車間裡。3D列印製造金屬時浪費量減少。隨著列印材料的進步,「淨成形」製造可能成為更環保的加工方式。

  9、材料無限組合

  對當今的製造機器而言,將不同原材料結合成單一產品是件難事,因為傳統的製造機器在切割或模具成型過程中不能輕易地將多種原材料融合在一起。隨著多材料3D列印技術的發展,我們有能力將不同原材料融合在一起。以前無法混合的原料混合後將形成新的材料,這些材料色調種類繁多,具有獨特的屬性或功能。

  3d列印的缺點

  1、材料的限制

  仔細觀察你周圍的一些物品和設備,你就會發現3D列印的第一個絆腳石,那就是所需材料的限制。雖然高端工業印刷可以實現塑料、某些金屬或者陶瓷列印,但目前無法實現列印的材料都是比較昂貴和稀缺的。

  另外,現在的印表機也還沒有達到成熟的水平,無法支持我們在日常生活中所接觸到的各種各樣的材料。

  研究者們在多材料列印上已經取得了-定的進展,但除非這些進展達到成熟並有效,否則材料依然會是3D列印的一大障礙。

  2、機器的限制

  眾所周知,3D列印要成為主流技術(作為一種消耗大的技術),它對機器的要求也是不低的,其複雜性也可想而知。

  目前的3D列印技術在重建物體的幾何形狀和機能上已經獲得了-定的水平,幾乎任何靜態的形狀都可以被列印出來,但是那些運動的物體和它們的清晰度就難以實現了。

  這個困難對於製造商來說也許是可以解訣的,但是3D列印技術想要進入普通家庭,每個人都能隨意列印想要的東西,那麼機器的限制就必須得到解決才行。

  3、智慧財產權的憂慮

  在過去的幾十年裡,音樂、電影和電視產業中對智慧財產權的關注變得越來越多。3D列印技術毫無疑問也會涉及到這一問題,因為現實中的很多東西都會得到更加廣泛的傳播。

  人們可以隨意複製任何東西,並且數量不限。如何制定3D列印的法律法規用來保護智慧財產權,也是我們面臨的問題之一,否則就會出現泛濫的現象。

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