生产用 3D 打印：我们缺少这一点

我参加增材制造用户组会议（又名“AMUG”）已经有几个星期了，我一直在考虑 3D 打印用于生产。活动中的许多演讲和对话都谈到了 3D 打印的大规模生产。然而，我的结论是，我们距离 3D 打印生产成为现实还有很多年。

在航空航天等一些行业中，3D 打印如今用于制造最终用途的零件！他们打印高价值、低数量的零件，从而使他们每年可以通过使用更少的燃料来节省大量资金。航空航天公司已经为他们使用非常特殊的材料和机器的应用建立了标准（我们的认证级 Ultem9085 就是其中之一）。

采用 3D 打印进行生产面临着许多挑战。 3D 打印公司倾向于关注 3D 打印的技术方面——主要是打印速度——以试图帮助采用。然而，更大的挑战在于工程标准。

虽然讨论试图通过 3D 打印实现大规模生产的最新技术更加令人兴奋，但工程标准是一个需要解决的严峻挑战。但是为什么工程标准首先很重要？为什么为 3D 打印部件创建它们如此困难？

工程标准为合作的公司创造了一种共同的语言和质量保证。它们允许一个企业从另一个企业购买零件，并围绕各种特征设定明确的期望：零件公差、表面光洁度和冶金质量，仅举几例。通过按照既定的质量标准制造零件，世界将获得更安全的零件和产品。当应用于 3D 打印时，建立这些标准变得复杂。

3D 打印量产面临的 3 个挑战

1.各向异性

这是“非均匀强”的工程术语。 各向同性 无论您从哪个角度施加力，零件都具有相同的强度和刚度特性。还在我这儿？ 3D 打印部件是各向异性 天生的，因为创造它的过程是逐层的。

在传统制造中，一块金属或塑料块在整个库存材料中是一致的。这创建了统一的强度属性，易于模拟和预测零件在应力下的表现。

2.技术变化

“我们需要 3D 打印部件的标准”，这是一个很容易扔掉的声明。深入挖掘，这是一个巨大的挑战，因为即使在同一技术类型中，有多少不同类型的 3D 打印、不同的材料和不同质量的零件。这些挑战在传统的减材制造中更简单，因为库存材料已经有很多年的标准了。

熔融沉积成型 (FDM/FFF)、光固化成型 (SLA)、选择性激光烧结 (SLS) 和材料喷射 (PolyJet) 都具有不同的部件属性并使用不同的材料。为具有如此广泛技术和材料的零件制定标准是一项艰巨的任务，需要时间来建立 - 以及数量惊人的材料测试试样。

3.过程变化

在切割标准的现成材料时，很容易判断是否出现问题。该材料始终具有一致的一致性，因此如果零件有任何问题，它们在表面上是可见的。 3D 打印几乎总是具有与其外壳不同的内部一致性（填充）。

假设您的零件具有三个外壳。如果 3Dprinter 无法在内壳上正确挤出，您怎么知道？如果您使用 3D 打印进行生产，而汽车上的某个零件由于未发现的缺陷而出现故障，则可能会产生严重的后果。为 3D 打印部件建立工程标准有助于在此类问题开始之前预防。

增材制造准备好进行批量生产了吗？

我相信 3D 打印的大规模生产最终会比传统的（减法）制造工艺更受欢迎。澄清一下，“最终”是指在广泛采用用于生产的 3D 打印之前，该技术仍然存在许多挑战。最大的挑战是建立 3D 打印部件的质量标准。像 ISO 和 ASTM 这样的各种工程组织需要时间——数年——来制定这些标准，但一旦他们这样做，我很高兴看到世界各地的公司都使用 3D 打印来制造最终用途的零件。