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3D打印已經(jīng)被眾人所知--無論是報紙、博客或者是電視上都能看到關(guān)于3D打印的信息。于是,這些信息所傳達給大眾的便是,在未來,無論我們在家中,還是在打印店,都能夠通過下載數(shù)據(jù)模型,或用CAD等應(yīng)用程序搭建模型,然后通過3D打印設(shè)備輕松地將其打印出來。但實際上,就目前的技術(shù)發(fā)展來看,我們應(yīng)知道,3D打印還言過其實。
正視3D打印產(chǎn)品的真實強度
對于零件而言,3D打印的產(chǎn)品所擁有的強度并不像傳統(tǒng)制造業(yè)生產(chǎn)出的零件那么高。在3D打印過程中,這些產(chǎn)品是以一層層噴印方式堆疊而成,這既是其最大的優(yōu)點也是其最大的缺點。例如,傳統(tǒng)澆鑄成型的零部件,因為材料結(jié)構(gòu)具有高度一致性,其橫截面擁有均一、穩(wěn)定的強度。但3D打印的成品,其是一層層構(gòu)建起來的,這也就是說其每層與每層之間的粘結(jié)強度具有致命弱點,因為這類產(chǎn)品在Z軸上的粘合強度要遠比X軸或Y軸的粘結(jié)強度差。如果非要描述Z軸的粘結(jié)力,就好像用樂高積木搭墻--你把所有磚塊相疊合,并用力按壓在一起,覺得強度夠了,但是從側(cè)面輕輕一推其很容易就坍塌了,因為積木墻的每一層與每一層之間的粘結(jié)強度相對不高。
表面處理都影響什么?
人們所看到的3D打印成品表面都是光滑的,但實際上,剛剛打印而成的半成品表面非常粗糙,工作人員運用多種后處理方式將半成品變得平滑、有光澤,但這些處理方式通常要耗費大量的勞動力,并運用丙酮類化學品,且這類處理方式將會導(dǎo)致3D打印出的零部件難以控制其精準度,容易丟失細節(jié),超出可容忍公差范圍。
相對而言的快速成型技術(shù)
3D打印只是相對成型很快。如果對打印成品有著非常嚴格的工藝要求,這件印品的打印時間可能會耗費幾個小時甚至是幾天的時間。當然,你可以通過加大每層的噴印厚度來提高打印進度,但隨后,其表面光滑程度必然會受到影響。我有一個大膽的預(yù)判,“未來3D速度將會更快”未必是正確的,因為受材料性質(zhì)所限,如ABS樹脂(丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物,Acrylonitrile Butadiene Styrene)和PLY(滌綸面料,polyester),這些材料被擠出/噴印的速度只能在它的屬性破壞范圍速度之內(nèi),當下運用FDM(熔融沉積成型)技術(shù)的3D打印機已經(jīng)將打印速度調(diào)至材料可承受的最高速度了。
3D打印機的選擇
從理論角度講,你可以運用3D打印機打印數(shù)百種不同類型的材料,但他們都能在你的客廳里完成嗎?絕對不是。我們似乎忽略了目前市面上有不同類型的3D打印機,它們各有所長。例如FDM型3D打印機,其是目前的主流應(yīng)用技術(shù),能夠以相對安全的方式擠出ABS或PLY,物料冷卻較快。但產(chǎn)品細節(jié)表現(xiàn)能力較差,且材料成本相對也很高。除此之外,激光粉末3D打印機打印出的成品表面光滑程度較低,且如果用其打印手槍等結(jié)構(gòu)復(fù)雜的產(chǎn)品,有時還會引起爆炸。而其他3D打印機在打印過程中會產(chǎn)生大量的熱,同時也是一種能源浪費。就目前而言,F(xiàn)DM型3D打印機是唯一一款適合家用的3D打印設(shè)備。
3D打印的承印材料
一般來說,在3D打印過程中,你只能選擇單一材料進行打印,且其多半是塑料。現(xiàn)在環(huán)顧四周,看看你房間里有多少東西是只用塑料做成的,只有塑料,不摻雜其他材質(zhì)。答案只有兩個:杯子和鏡頭蓋。杯子的打印成本是5便士。鏡頭蓋則很貴,它需要有非常高的精度,需要與鏡頭緊密貼合(這類產(chǎn)品無法用3D打印機完成,因其分層打印的缺點所致),當然,從成本的角度考慮,我們也不會選擇3D打印方式。反觀家里大多數(shù)物品,它們都是由多種材料組成,其中大部分同時含有金屬和塑料,那這兩部分是否可以一起制作?答案當然是否定的。因為它們兩者的熔融溫度相差數(shù)百度,甚至數(shù)千度。
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