消除 9 个关于 3D 打印的常见误区

3D 打印已达到拐点。几十年来，该技术一直是重要的原型设计工具，现在越来越成为制造应用的可行解决方案。

话虽如此，但对该技术仍有很多误解。今天，我们来看看关于 3D 打印的一些最普遍的信念，并消除它们背后的神话。

误解 1：“3D 打印是一项新技术”

3D 打印的采用率正在上升，因为该技术的功能越来越多地应对苛刻的制造环境的挑战。随着过去十年对 3D 打印的兴趣，很容易相信该技术是新的。

但实际上，3D 打印已经存在 30 多年了，使用立体光刻（ SLA) 于 1984 年发明，第一台 3D 打印机于 1987 年推出。

该技术自 1980 年代初期以来取得的进步非常显着。它提供的一些好处包括数字化制造工作流程、简化的供应链、更高的敏捷性、更多的按需和准时生产、更低的成本以及创建复杂几何形状的能力。

误解 2：“AM 将取代传统制造业”

围绕 3D 打印的常见误解之一是它可以取代传统制造方法的想法。

目前，增材制造仅占总制造业价值 12 万亿美元的一小部分。尽管这一比例有望增长，但 3D 打印不太可能完全取代现有的制造方法，如注塑成型和 CNC 加工。

3D 打印仍然是一项相当小众的技术，最适合某些应用。这些包括，例如：

• 交货时间长的组件：直接 3D 打印这些部件而无需工具可以加快生产时间和交付。
• 定制部件：3D 打印可实现经济高效的定制，尤其是小批量生产。
• 复杂零件：3D 打印为制造由于复杂性而成本太高而无法生产的零件提供了一种解决方案。其中包括具有复杂晶格结构和薄壁的部件。

因此，与其将 3D 打印视为传统制造的替代品，不如将其视为对现有方法的补充。

误解 3：“3D 打印是一种技术”

在更主流的圈子里，3D 打印已成为迄今为止最流行的添加剂技术——熔丝制造 (FFF) 的代名词。虽然 FFF 仍然是最受认可的 3D 打印工艺，但它远非唯一。

实际上，3D 打印是一个涵盖一组 3D 打印工艺的总称。 ISO/ASTM 52900 标准旨在标准化 3D 打印中使用的术语，确定了七种不同类别的 AM 工艺。它们是：

• 增值税光聚合（SLA、DLP）
• 粘合剂喷射（金属粘合剂喷射、砂粘合剂喷射、HP 的 Multi Jet Fusion）
• 材料喷射
• 材料挤压（FFF，结合金属沉积）
• 粉床融合（SLS、SLM/DMLS、EBM）
• 定向能量沉积（EBAM、WAAM）
• 片材层压

有这么多不同的技术，可能很难理解它们的功能和应用领域。您设计、选择材料和对零件进行后处理的方式因技术而异。肯定会涉及学习曲线，但考虑到该技术提供的所有好处，绝对值得掌握。

误解 4：“增材制造太贵了”

增材制造，尤其是金属增材制造，被认为是一项昂贵的技术。虽然在某种程度上是正确的，但设备和运营成本只是等式的一部分。还需要考虑的是 AM 对供应链的整体影响。

考虑以下场景。您正在使用注塑成型以每件 2 美元的价格批量生产备件。但是如果您只需要几百个单位呢？为了摊销高昂的模具成本，您必须生产数千个相同的零件，而不管您需要多少零件。这意味着您必须维护当前不使用的零件的库存，从而导致仓储成本。

如果您考虑零件的存储、处理和处置，管理额外的库存是昂贵的。此外，仓库可能离您的位置很远，从而导致额外的运输费用。

另一方面，3D 打印相同的备件的生产成本可能会高出几倍。但由于 3D 打印不需要任何专门的工具，因此您可以随时随地根据需要打印尽可能多的零件。简化供应链的这一额外优势转化为成本节约，因为 3D 打印有助于消除库存和运输成本。

最终，选择投资增材制造并不一定意味着立即购买 3D 打印机.对于刚接触增材制造的公司而言，外包增材制造项目可以很好地介绍该技术。

误解 5：“3D 打印只需按一下按钮”

3D 打印的一个常见类比是将其与 2D 打印进行比较：您按下“打印”按钮，零件就可以使用了。

然而，这与工业 3D 打印相去甚远需要大量的设计准备和后处理，以确保零件按预期完成。

查看我们关于增材制造设计注意事项或与金属 3D 打印相关问题的文章 - 您只会理解技术的细微差别。

为了应对复杂性，公司推出了高度自动化的硬件系统，而其他公司则开发软件来增强和简化从设计准备到工作流程管理的 AM 流程。

机器人 3D 打印也即将到来成为焦点，使公司能够进一步实现各种 3D 打印操作的自动化。

虽然通过按一下按钮来 3D 打印部件并不是当今的技术所提供的，但随着当前的自动化趋势，我们可能会更接近未来的愿景。

误解 6：“3D 打印机只能制造小零件”

关于 3D 打印的另一个常见误解是它仅适用于较小的零件。

某些 3D 打印机，尤其是粉末基的，确实具有相对较小的构建体积。这是因为使用粉末床工艺 3D 打印较大的零件通常不具有成本效益。

但是，3D 打印不仅限于粉末床技术。市场上已有多种大幅面 3D 打印技术，这些技术使更大的 3D 打印部件越来越触手可及。

以 Thermwood 的大型增材制造 (LSAM) 塑料 3D 打印机为例.凭借 10 x 40 英尺（约 37 平方米）的令人印象深刻的信封，LSAM 3D 打印机已被用于打印耐用的 6 m 长的直升机叶片工具。

在金属方面，西亚基的电子束增材制造 (EBAM) 正被用于为卫星燃料箱制造巨大的钛圆顶。

在此类应用中，3D 打印提供了一种具有成本效益和更快地制造大型零件的灵活解决方案，证明该技术开辟的可能性远不止小零件。

误区 7：“使用 3D 打印，复杂性是免费的”

“复杂是免费的”是业内常听到的一句话。它指的是使用 3D 打印来生产任何复杂程度的对象的能力。

3D 打印技术确实具有令人难以置信的多功能性。它们可用于制造传统方法无法实现的薄壁、复杂几何形状、中空和格状内部结构的零件。但是，尽管具有这种多功能性，但仍存在一些局限性。

与任何制造技术一样，3D 打印有其设计规则和原则，工程师需要遵循这些规则和原则才能成功制造零件。例如，具有长悬垂且角度低于 45 度的零件将需要支撑结构以防止零件在打印过程中坍塌。

在为 AM 设计时，工程师还需要定义零件方向和刀具路径以及后处理步骤中的因素。这意味着任何 3D 打印部件都需要满足某些设计考虑因素——这些考虑因素决定了通过这种技术生产部件的可行性。

因此，只有当这种复杂性满足时，复杂性才免费3D 打印的设计要求。只有将设计考虑在内，工程师才能从增材制造组件中获得最大价值。

误解 8：“完全 3D 打印的器官指日可待”

3D 打印在医疗行业取得了巨大进步，我们已经看到定制 3D 打印假肢、正畸和助听器的重大进步。但是，我们离 3D 打印器官的概念还有多远？

截至今天，3D 打印距离生产可行的、可移植的器官和组织还有很长的路要走。这些应用需要更复杂的 3D 打印技术，但尚未开发。

也就是说，3D 生物打印正在取得巨大进步。例如，科学家们已经在使用 3D 打印来制造小型人造补片、软骨碎片、骨骼和其他组织。这些成就有助于进一步推进再生医学，对于开发更好的药物测试方法也至关重要。

令人鼓舞的是，已经有少量 3D 打印器官成功移植到动物体内的记录案例。这意味着最终移植 3D 打印器官也可能成为人类的常规医疗程序。

误解 9：“3D 打印可以打印一切”

随着 3D 打印用于各种应用，似乎该技术可用于打印任何东西。

治愈失望的方法是了解 3D 打印不是一种神奇的解决方案.在加速设计开发和开辟制造新机遇时，它可以创造奇迹。但归根结底，它只是工具箱中的另一个工具，有其自身的局限性和适用的应用。

回顾炒作

虽然围绕 3D 打印等快速增长的行业总会有很多炒作，但重要的是要超越炒作，及时了解该技术的真正能力和局限性。这不仅将帮助您了解工业 3D 打印的潜力，还可以帮助您在决定使用该技术时做出最佳战略决策。