3D 打印的基础知识
房子、珊瑚礁、皮肤细胞和切割锯有什么共同点？
它们都是 3D 打印出来的。
众所周知，3D 打印正在加速众多行业的创新，包括牙科、眼镜、假肢、家具设计、考古学、古生物学和法医学。我们才刚刚开始意识到 3D 打印在彻底改善我们的生活和工作方式方面的全部潜力。
什么是 3D 打印？
3D 打印可以采用多种不同工艺的形式，其中通过引入或粘合附加材料来增材制造零件。 3D 打印对象的几何形状可能很复杂，是各种制造应用的理想选择。机器的成本可能从数百美元到数百万美元不等，并且使用多种技术来打印零件。
3D 打印是增材制造的一个子集。增材制造是通过添加材料制造零件，而减材制造工艺是通过减材制造零件。在 3D 打印中，3D 打印机通过从 CAD（计算机辅助设计）文件开始制作三维物体。有多种材料和 3D 打印技术可用，这使得为各种行业创建零件变得比以往任何时候都更容易。
3D 打印如何用于制造？
虽然 3D 打印通常与玩具和业余爱好者的物品联系在一起，但它们能够生产能够承受多种重型环境的零件。您可以找到在能源、汽车和国防等行业的制造过程中使用的 3D 打印部件。从功能原型、工具和固定装置到最终用途零件，3D 打印行业正在改变许多其他行业和流程。
大多数人都认为 3D 打印机是一项新技术，尽管您可能会惊讶地发现它们自 1980 年代就已存在。然而，直到 2009 年，打印机主要用于工业用途，并且对于大多数公司来说使用成本高得令人望而却步。如今，世界各地的企业都使用 3D 打印机来制造用于制造目的的零件，从而显着降低 3D 打印成本。 3D 打印行业的大部分增长来自于在制造中使用 3D 打印的爆炸式增长，当该过程流行时，以前认为这是不可能的。
最常见的 3D 打印技术是什么？
虽然有许多 3D 打印技术，但让我们关注几种常见类型。所有打印技术都在称为层的离散切片中构建部件。
- 熔融长丝制造（FFF，也称为熔融沉积建模）
- 连续纤维增强 (CFR)
FFF（熔丝制造）
熔丝制造是最常见和最实惠的印刷类型，大多数机器都使用这种技术。在 FFF 中，打印机将热塑性塑料加热到接近熔点，然后将其挤出一个喷嘴，该喷嘴跟踪每一层零件的横截面。对每一层重复此过程。
连续纤维增强 (CFR)
连续纤维增强是一种使 3D 打印机能够用连续纤维增强 FFF 部件的过程。一台支持 CFR 的机器使用两个挤出系统——一个用于传统的 FFF 长丝，另一个用于长股连续纤维。连续纤维铺设在层内，取代 FFF 填充物。由此产生的部件明显更坚固（比任何标准 FFF 材料（如 ABS 或 PLA）强 10 倍），并且可以在应用中替代铝制部件。
如今，熔丝制造 3D 打印机是应用更广泛的 3D 打印技术。然而，碳纤维增强材料通过消除关键部件的弱点来发挥 FFF 的优势。虽然 FFF 部件通常受到弱聚合物强度的限制，但 CFR 部件的强度足以替代关键制造操作中的机加工铝。
底线
许多公司发现，在其制造过程中添加多台打印机可以显着减少内部制造复杂零件的时间。 3D 打印机可以更快地以低成本为定制的小批量零件创建零件。企业可以专注于创收、最终用途零件，而不是将时间、金钱和精力花在可能不会产生任何收入的小批量零件上。
使用 3D 打印机，您可以快速迭代设计，而不会浪费资源等待可能不符合质量标准的零件。这使得 3D 打印机非常适合小批量、定制的原型、工具和固定装置，这些原型通常复杂且难以加工，但对高效生产过程至关重要。
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