增材制造：关于 3D 打印您需要了解的 5 件事

3D 打印和增材制造将在未来几年内大幅增长。但那些对采用该技术感兴趣的公司面临着一系列令人眼花缭乱的术语、技术和流程。这里有一些你应该知道的。

增材制造，也称为 3D 打印或缩写 AM，将实现大幅增长。行业分析师 Statista 和 Fortune Business Insights 预测 CAGR（复合年增长率）分别为 26.4% 和 25.8%，后者表明到 2026 年全球 3D 打印市场将达到 517.7 亿美元。

简而言之，现在是从事增材制造的好时机。

然而，那些寻求进入这个蓬勃发展的市场的人面临着大量的术语、技术和技术。其中包括 SLA（立体光刻）、DLP（数字光处理）和 FDM（熔融沉积建模）机器，仅举几例。问题是，“作为设计师和制造商，我们如何知道从哪里开始？哪种类型的 3D 打印机最能满足我们的需求并符合我们的预算？”

您可以先询问总部位于纽约的增材制造软件和咨询公司 Senvol LLC 的总裁 Zach Simkin。他的产品和服务“允许公司访问 AM 数据、生成 AM 数据和分析 AM 数据。” Senvol 数据库就是这样一个产品，它是一个免费资源，提供超过 1,500 台工业增材制造机器和令人难以置信的 3,200 多种材料的可搜索详细信息。

“重要的是要知道‘增材制造’这个术语实际上是一个概括性的术语，它包含了各种不同形式的技术，”Simkin 说。 “美国材料与试验协会 (ASTM) 定义了七种不同的增材制造工艺分类，从一些较为常见的工艺分类，如材料挤压和粉末床熔合，到鲜为人知的工艺分类，如片材层压。”

Simkin 指出，他的公司是 America Makes 的成员，该组织为 AM 社区提供有价值的信息和支持。 Stratasys Ltd. 也是如此，它是一家位于明尼苏达州伊甸草原的 3D 打印机制造商，其创始人 Scott Crump 于 1989 年发明并获得了 FDM 专利。

MakerBot Industries LLC（一家位于纽约布鲁克林的 Stratasys 公司）的工程副总裁 Michael Mignatti 为任何打算投资 3D 打印机的人提供以下建议，无论其标志位于机器正面：

没有。 1：了解工作流程

如果这是您第一次使用 3D 打印机，您可能会对工作流程感到惊讶。例如，从机器打印出来的打印件在准备好使用之前通常需要后处理步骤。这可能是支撑移除和一般模型清理、打磨或抛光以获得所需的表面光洁度、安装插件等。每种技术都不同，并且有不同的步骤——请确保您了解这一点，这样您在第一次打印后就不会感到惊讶或失望。

没有。 2：尽可能优化

该技术还比较年轻。 3D 打印机具有复杂的电子设备、许多活动部件，在我们的案例中，还有熔融塑料。无论您使用哪台机器，一定数量的打印失败都是不可避免的。不要气馁。零件不一定需要专门为 3D 打印设计，但有一些优化可以提高成功率。一旦掌握了窍门，这就会成为第二天性，尽管有一点学习曲线。

没有。 3：做好功课

有许多不同的技术可供选择（FDM、SLA、DLP 等），每种技术都有不同的优势和劣势。查看您的应用并选择最适合您需求的技术。 FDM 打印机是最受欢迎的打印机之一，因为它们易于使用、提供大量材料并且可用于多种用途，包括最终用途组件、功能原型、夹具和固定装置、化妆品零件等.

没有。 4：材料是关键

大多数 FDM 机器可以打印 PLA、PETG 等商品材料。随着您进入更高级或工程级材料（如 ABS、PC、尼龙、PEKK、碳纤维等），打印难度显着增加。一些材料需要受控环境，例如加热或无氧室才能成功，而其他材料则需要特殊的挤出机和系统来处理材料要求。确保您知道您有兴趣使用哪些材料，并且机器可以成功处理它们。

没有。 5：更大并不总是更好

与许多人的建议相反，更大的构建体积并不总是更好。虽然很想在未来得到证明并获得您能负担得起的最大构建量的机器，但这并不总是有意义的。大型印刷品可能需要很长时间，尤其是那些有支撑材料的印刷品，这并不总是实用的。在许多情况下，对于需要大量构建的极少数情况，您最好去服务机构。当然，这是必须根据您的独特需求做出的决定。

如前所述，无论您当前使用或正在考虑购买哪种打印机，Migatti 的话都是相关的。然而，有必要回顾一下 Simkin 所说的——存在七种 3D 打印技术，每一种都有自己的长处和短处。 MakerBot 及其母公司 Stratasys 代表了其中的三个——FDM、SLA 和 PolyJet——尽管竞争技术 SLS（选择性激光烧结）、DMLS（直接金属激光烧结）、Binder Jet 和其他技术与制造界的相关性同样重要。

3D 打印技术

对于那些不熟悉 3D 打印的人，这里有一些由国际标准化组织 (ISO/ASTM 52900) 分类的增材制造技术。

所有构建部件或部件一次一层，通常从下向上，并且都要求部件经过一定程度的后处理支撑去除，可能包括清洁、打磨和机加工。

还原光聚合 包括立体光刻 (SLA) 和数字光处理 (DLP) .顾名思义，它采用一桶光反应树脂和一个可移动的构建平台，以及激光或数字投影仪等紫外线 (UV) 光源来“固化”每一层液态树脂。

粉末床融合 (PBF) 打印机通过使用激光将类似于细沙的单个粉末熔化甚至熔化在一起来制造金属或塑料零件。近年来，GE Aviation 等公司通过 3D 打印 LEAP 发动机的燃料喷嘴成为新闻，尽管这项重要技术还有无数其他应用。

片材层压 (SL) 更常见的是层压物体制造 (LOM) ，这涉及将激光切割的纸片一张接一张地粘合以构建零件。较新的系统已转向纤维增强复合材料而不是纸张，使其适用于航空航天和汽车行业中的大型结构部件。

还有很多。 电子束制造 (EBM) 就像它的名字描述的那样，使用电子枪而不是激光来熔化金属粉末。 粘合剂喷射 (BJ) 将胶状液体粘合剂注射到塑料粉末床上，同时材料喷射 (MJ) 将液态光敏聚合物喷涂到构建平台上，然后用紫外线固化它们。花 50 美元，任何想阅读完整规范的人都可以在这里找到它：ISO/ASTM 52900:2015。

您如何在您的工厂中利用增材制造？在下面的评论中分享您的想法和见解。