3D 打印:3 个最大的误解
像许多其他开创性的想法一样,在理解当前技术实际上能够做什么与在当前市场限制下根本不可能做什么之间存在一种平衡行为。 3D 打印行业面临的一个挑战是将神话与现实分开。一些误解超出了增材制造 (AM) 技术的当前能力,摇摇欲坠地进入了科幻小说的领域。而另一方则将 3D 打印视为只擅长制作小摆设的噱头。
因此,事不宜迟,以下是我列出的 3D 打印最大的误区和误解。
1. “3D 打印是制造枪支的有效方式。”
制造出可用的 3D 打印枪的机会非常低。热量和压力会使枪支及其所有运动部件几乎不可能正常工作。
问题一:在压力下爆炸
发射的 5.56 NATO 子弹会破裂或炸毁 3D 打印的枪管。该弹在射击后 0.0005 秒内产生 55,000 PSI,比我们最强的材料高约 40,000 PSI。
问题2:融化
印刷桶在高温下会变形或熔化。如果射手的手接触枪管超过一秒钟,大约 100 次射击后产生的热量可能会使射手的手三度烧伤。从这个角度来看,如果暴露在 150°F 的水中两秒钟,大多数成年人会遭受三度烧伤。钢桶仍会起作用,直到钢在 800°F 左右开始发红光为止。
目前,市场上的非金属 3D 打印材料都无法承受这些条件。制造 3D 打印枪械可能相对容易,但枪对射手来说很可能比任何低射程的风险都更大。最有可能的是,它会在用户手中发生故障或爆炸。然而,未来几年内内燃机中 3D 打印部件的进步可能会改变一切(3D 打印活塞将在 #3 中介绍)。
2. “塑料 3D 打印材料不能用于制造环境。”
过去的材料甚至无法满足金属解决方案的耐受性和耐久性要求。
显然,CNC 机器是准确的。它们的公差为 ±0.025 – 0.125 毫米。然而,我们的 Stratasys FDM 3D 打印机的公差约为 +/- 0.008 英寸。 CNC 比较的地方在于它可以生产的形状的复杂性。这些打印机具有打印支撑系统的独特能力,可以打印完全组装且功能齐全的构造,其几何形状是减材制造工艺永远无法实现的。
现在市场上的打印机及其材料足够可靠,可用于各种消费品、医疗、航空航天和军事应用。大众汽车已经在其工厂中拥有 90 台 3D 打印机,用于复制稀有更换零件。最近,他们宣布他们希望“在两到三年内使用该技术批量生产结构部件”。他们的计划是在打印过程中加入活塞。
最流行的方法
目前制造业中最常见的应用之一是夹具、量规和夹具打印 .由于其复杂的几何形状,它可以在打印难以加工的零件时节省时间。与传统的减法方法相比,该过程还可以在创建独特的组件时节省时间和金钱。所有行业的制造商都受益于生产力、效率和准确性的提高。能够对大量产品快速重复相同的测量有助于减少废料、金钱和质量工程师的理智。
3. “您可以打印功能齐全的器官。”
就目前而言,这是不可能的。 3D 打印无法复制真实的人体组织或创建功能性器官。这些应用程序需要更复杂的技术,这些技术仍然需要开发。目前,生物打印可用于测试药物安全性,可以减少动物试验和风险性临床试验的数量。
创造替代器官或帮助身体修复受损器官的潜力是可能的。现在,让我们高兴的是,它正在降低动物试验的速度。
现实世界的影响
3D 打印正在医疗领域产生现实影响。在佛罗里达州迈阿密的尼克劳斯儿童医院。患有心脏异常的 4 岁女孩 Adenelie Gonzalez 需要手术才能挽救她的生命。她的病情非常罕见,以至于外科医生都不愿对她进行手术。冈萨雷斯心脏的 3D 打印模型使外科医生能够看到问题并根据修复所需的真实心脏的确切形状配置补丁。
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