Samanburður: Hverjir eru kostir og gallar þrívíddarprentunar í samanburði við önnur framleiðsluferli?

Aug 24, 2017

Í samanburði við samsvarandi efnisframleiðsluferli og frádráttarframleiðsluferlið hefur þrívíddarprentun marga kosti og margar greinar hafa framkvæmt ítarlega greiningu og útfærslur. Höfundur telur að í samanburði við hefðbundna framleiðsluferla hafi þrívíddarprentun eftirfarandi þrjá helstu kosti:


1. Hönnunarrýmið er ótakmarkað. Fyrir hluti með flókna rúmfræðilega uppbyggingu (eins og hluti með mjög flókna staðfræðilega uppbyggingu eða holrúmbyggingu inni), er ekki hægt að vinna hefðbundin framleiðsluferli, og hlutina þarf að sundra og vinna sérstaklega og síðan setja saman. 3D prentun sundrar hluti í 2D svæði lag fyrir lag, þannig að það er ekkert vandamál að vinna úr geðþótta flóknum hlutum og vinnslunákvæmni veltur aðeins á minnstu efnisögnum sem prentarinn getur gefið út. Þetta er stærsti kosturinn sem þrívíddarprentun færir okkur, sem gerir hönnuðum kleift að hanna geðþótta flókin geometrísk form með ótakmörkuðu hönnunarrými. Það er þessi kostur sem gefur okkur fjölda vandamála sem þarf að leysa í geometrískri hönnun og hagræðingu, sem verður nánar vikið að síðar.


2. Núll kunnátta framleiðsla. Hefðbundinn framleiðsluferlisbúnaður er risastór og dýr og krefst mikillar kunnáttu til að starfa. 3D prentarar (eins og FDM 3D prentarar) eru litlir og ódýrir og sumir eru þegar komnir inn á heimilið sem eru einfaldir og þægilegir í notkun; miðað við dýr mót þarf þrívíddarprentun aðeins að mynda stafræna skrá. Þess vegna, með 3D prentun, er auðvelt að gera sérsniðna hönnun og sérsniðna vöru að veruleika, sem styttir þróunartíma vara til muna. Þessi kostur hefur gefið okkur óvélræna rannsóknarstarfsmenn sem geta einnig stundað tengdar rannsóknir á rúmfræði, uppbyggingu, efnum o.s.frv., sem dýpkar til muna og stækkar tengd rannsóknaratriði í framleiðslu.


3. Ótakmarkaðar samsetningar efna. Fjölþota þrívíddarprentarinn getur prentað mörg efni saman. Með stöflun og samsetningu efna hafa prentuðu hlutir mismunandi eðlisfræðilega og vélræna eiginleika frá einu efni. Þess vegna, með því að blanda mismunandi efnum, er hægt að framleiða "ný efni" með mismunandi eiginleika. Þessi kostur veitir okkur notkun á því að stjórna dreifingu efna til að stjórna eðlisfræðilegum, vélrænum og byggingareiginleikum hlutarins, til að framleiða margs konar hluti og auka sveigjanleika vörunnar.


Í stuttu máli eru þrír mest metnir kostir þrívíddarprentunartækni að flýta fyrir vöruþróunarferlinu, útvega sérsniðnar og sérsniðnar vörur og auka sveigjanleika í framleiðslu. Frá sjónarhóli mótunarferlisins hefur þrívíddarprentun brotist í gegnum hefðbundna mótunaraðferð. Það þarf ekki að búa til mót og vélræna vinnslu fyrirfram. Með því að blanda saman hröðum sjálfvirkum frumgerð vélbúnaðarkerfa og CAD hugbúnaðarlíkönum er hægt að framleiða ýmsar vörur með flóknum formum, sem gerir vöruhönnun og framleiðsluferil Það styttist mjög og framleiðslukostnaður minnkar verulega.


Auðvitað, sem ungt mótunarferli, hefur þrívíddarprentun enn marga annmarka, svo sem hægan mótunartíma, litla nákvæmni, fáar tegundir efna og vanhæfni til að fjöldaframleiða. Á þessu stigi tilheyrir raunveruleg notkun þrívíddarprentunar enn flokki hraðra frumgerða, sem er að veita fyrirtækjum framleiðslu á frumgerðum vöru áður en þeir framleiða formlegar vörur, sem einnig er kallað frumgerð í greininni. Þess vegna er 3D prentunarmótunarferlið til staðar sem viðbót við hefðbundið framleiðsluferli og það mun taka tíma að verða almenn framleiðslutækni. Hins vegar verðum við að trúa því að mannleg leit að tækni sé ótakmörkuð. Með stöðugum framförum í rannsóknum og þróun 3D prentunarbúnaðar og prentunarefna verður 3D prentunartækni meira og meira notuð.


Frá öðru sjónarhorni hefur þrívíddarprentunartækni gert það kleift að framleiða allt frá verksmiðjum til fjölskyldna, skapa fjölda einstakra hönnuða (þ.e. framleiðenda) og hvetja til ótakmarkaðra skapandi hönnunarmöguleika.


3D prentunartækni kom fram seint á níunda áratugnum og snemma á tíunda áratugnum (einnig þekkt sem hröð frumgerð tækni), og það hefur verið minna en 30 ár. Meginreglan er mjög einföld: taktu 3D stafræna módelskrá sem inntak, notaðu duftformaðan málm eða plast og önnur bindanleg efni til að smíða hlut með lag-fyrir-lagsprentun.


Sjónrænt séð gefa venjulegir prentarar út 2D myndir eða grafískar stafrænar skrár á pappír með bleki; Þrívíddarprentarar gefa út raunverulegt hráefni (eins og málma, keramik, plast, sand o.s.frv.) sem þunnt lag (líkamlegt. Efri hlutinn hefur ákveðna þykkt) og síðan er hann endurtekinn lag fyrir lag og að lokum verður það líkamlegt lag. hlutur í geimnum. Þess vegna, þegar þrívíddarprentun gefur út ákveðið lag, er ferlið svipað og bleksprautuprentun. Þetta er eins og að byggja hús, sem safnast saman af múrsteinum, á meðan þrívíddarprentaðir hlutir safnast saman af hráefnum einn af öðrum.


Þar sem þrívíddarprentun er gerð með því að stafla efnum lag fyrir lag er það einnig kallað aukið framleiðsluferli. 3D prentun er ekki ráðgáta. Í samanburði við þúsund ára sambærilegt efnisframleiðsluferli og aldargamla frádráttarframleiðsluferlið er þrívíddarprentun bara nýtt framleiðsluferli með minna en 30 ára sögu.


Hringdu í okkur