3D打印量产的优势
3D 打印是制作原型和现实产品的绝佳工艺,并形成了生产效率和功效的基本调用方法。而 3D 打印正在对世界产生积极影响,这个世界一直倾向于在大规模生产中使用快速原型制作工艺。
因此,了解应用3D打印很重要 大规模生产,它的优势,以及它的各种应用。本文将介绍您需要了解的有关使用 3D 打印进行量产的所有知识。
使用 3D 打印进行批量生产的优势
3D打印是一种用于大规模生产的伟大技术,它了解该方法的优点。以下是使 3D 打印成为更好选择的原因。
· 通过快速工具加快产品上市时间
制造业竞争激烈,进入市场所需的时间可能是企业成功的重要决定因素。这意味着所选择的制造工艺必须能够在短时间内交付大量产品。生产时间和交付时间的增加将提高企业产品在市场上的可用性,并使他们在竞争中具有优势。
在快速原型制作中使用的制造过程中,3D 打印能够生产出必要的原型来检查缺陷并根据实际产品交付。 3D 打印大规模生产不仅在于制造产品本身,还在于制造有助于其他制造过程的实体。例如,制造商可以利用该工艺制作3D打印注塑模具,这有助于批量生产注塑。
· 灵活地快速更改您正在制作的内容
在生产 3D 打印中,制造商可以在出现错误或需要更改时轻松更改他们正在制作的任何东西。这一特性在 3D 打印批量生产中很重要,因为它允许制造商制作原型,通过这些原型他们可以检查缺陷、分析零件的功能以及根据他们正在使用的原型类型做其他事情。因此,设计人员在检测到错误时很容易进行更改。
· 定制产品的能力
性能和美观是任何成长型企业的基本要求。性能是在产品质量方面,而美学是为了吸引客户。性能和美观都取决于产品的定制。在最近使用的不同快速成型工艺中,生产型 3D 打印是最适合定制的。
根据订单,您可以延迟或增加生产。如果对新型产品有需求,您还可以要求改变 3D 打印生产零件的设计。可用于 3D 打印的不同类型的材料也使定制变得非常容易。
用于批量生产零件的 3D 打印材料
3D打印材料分为三类。每个类别都包含不同的材料,具有适用于不同产品的独特特性和特性。以下是您可以使用的常用材料。
塑料聚合物
塑料是体积 3D 打印中最常用的材料。有了它,就可以制作出3D打印玩具、家庭固定装置、桌面用具、花瓶等产品。塑料材料的流行是由于其坚固性、柔韧性、光滑度和颜色选择等特性,进一步提高了它们的用途在 3D 生产零件中。我们列出了您可以使用的常见塑料聚合物类型。
·聚乳酸 (PLA)
聚乳酸/PLA 是一种由天然产物制成的环保塑料,以其可生物降解性而闻名。它以两种形式出现:软和硬,这显示了它们的强度。硬质 PLA 因其硬度、强度和耐用性而成为量产中较为常见的类型。
· 丙烯腈丁二烯苯乙烯 (ABS)
ABS 材料或乐高塑料是一种塑料聚合物,以其强度、坚固性和柔韧性而闻名。 ABS 有多种颜色,使其成为制作股票行情和玩具、珠宝和花瓶的常用 3D 打印材料。
如果您需要 3D 打印灯丝并在 PLA 和 ABS 之间选择材料而烦恼,请查看我们网站上的文章。
· 聚碳酸酯 (PC)
聚碳酸酯/PC 是一种适用于高温下喷嘴设计的 3D 打印机的塑料聚合物。由于其高强度、韧性、绝缘性能以及耐热和抗冲击性,它在大规模生产中很常见。该材料适用于制造电气和通讯产品。
· 聚酰胺(尼龙)
聚酰胺或尼龙是一种流行的体积 3D 打印材料,因为它具有强度、柔韧性以及如何在打印产品中实现高水平的细节。该材料常用于紧固件、玩具车、人物等产品的印刷。
树脂
由于其柔韧性和强度有限,树脂是不太常见的 3D 打印材料。当暴露在紫外线下时,它们会达到最终状态,并有不同的颜色选择。以下是您可以使用的三类树脂材料:
· 高细节树脂
这种类型的树脂具有光滑的表面,并在小型模型上提供了复杂的细节。它们是测试设计的完美材料。
· 可涂漆树脂
这些类型的树脂具有美学吸引力,使其适合制作具有渲染面部细节的产品。
· 透明树脂
它是三者中最强的,适用于许多产品。适用于必须具有光滑表面和透明外观的模型。
金属
这些是第二受欢迎的 3D 打印材料。它们通过直接金属激光烧结 (DMLS) 或选择性激光熔化 (SLM) 使用。在 3D 打印中,金属以粉尘形式使用。粉尘首先被加热到硬度以避免铸造。因此,可以直接利用灰尘。然后可以进行表面处理。金属因其强度和耐用性而成为常见的 3D 打印量产材料,常见的有:
- 不锈钢:用于与水接触的产品。
- 青铜:用于花瓶和其他固定装置。
- 黄金:3D 打印戒指、手镯和其他形式的珠宝
- 镍:硬币。
- 铝:用于 3D 打印的薄金属
增材制造工艺 用于批量生产
增材制造是 3D 打印的工业生产名称,它允许通过制作材料层来创建不同复杂性的对象。与传统制造相比,它们高效、有效且可靠。以下是一些增材制造工艺:
· 粘合剂喷射
粘合剂喷射工艺使用粉末材料和充当粘合剂的粘合剂,将液体粘合剂逐层沉积到粉末颗粒上。增材制造工艺有许多工业应用,例如航空航天零件、医疗器械、汽车零部件等。
· 直接能量沉积
直接能量沉积与许多材料兼容,例如陶瓷、金属和聚合物。该过程涉及熔化材料并在沉积时将它们熔化。该机制在修复和重建中较为常见。
· 材料挤压
这是一种常见的增材制造工艺,加热喷嘴通过该工艺挤出必要的材料。床垂直移动,而喷嘴水平移动。粘合剂或温度控制机制可以粘附到彼此形成的层上。
·粉床融合 (PBF)
这是一种金属增材制造工艺。它利用激光、热或电子束将粉末材料熔化或熔合在一起形成固体三维零件。
· 片材层压
它包括两种方法。一方面,层压物体制造 (LOM) 适用于制造具有视觉吸引力的替代纸张和粘合剂的产品。另一方面,超声波增材制造(UAM)可以使用超声波焊接连接铝、不锈钢和钛等金属。
· 还原聚合
它涉及使用一桶液态树脂光敏聚合物逐层创建对象。然后使用镜子通过光聚合固化连续的树脂层。
· 电弧增材制造
这种增材制造工艺使用弧焊电源和机械手制造产品。该工艺正式称为电弧沉积,主要以线材为材料来源。
3D 打印在量产中的应用
由于对企业和广大消费者的优势,面向大众的 3D 打印正在成为一个通用术语。目前,该工艺有很多应用。以下是您可以从中获得见解的一些内容。
· 阿迪达斯和 Carbon:量产运动鞋
阿迪达斯正在使用 Carbon 的数字光合成 (DSL) 技术在大约 20 分钟内打印出格子状鞋底。 DSL 是制作鞋底格子结构的理想选择,使鞋底舒适、轻便、灵活。这种结构也让鞋子对运动员腿部运动的反应更好,从而产生更好的缓震效果和稳定性。
· Align 技术:量产、3D 打印和个性化
Align Technology 能够结合个性化、大规模生产和 3D 打印来制造 Invisalign 量身定制的矫正器。该公司使用 3D Systems 的 SLA 机器设计托盘的模具,在热成型之前完全量身定制。
· 香奈儿:3D 打印高科技睫毛膏刷
2018 年,香奈儿与 Erpro 3D Factory 合作制作了 Volume Révolution 睫毛膏刷。该产品已实现工业规模生产,Erpro 3D Factory 表示,自 2017 年以来,它已经使用 15 台机器每天工作 3D 打印了 1700 万个零件。后来引入了增材制造以减少时间消耗和成本,从而提高了生产速度和刷子设计。
· Formlabs:3D 打印的 COVID-19 测试拭子
在冠状病毒大流行开始时,Formlabs 利用 3D 打印制造了一种可高压灭菌且具有生物相容性的鼻拭子。通过 3D 打印,他们能够以满足国家需求的速度进行生产。
· 以光为中心:抗击流行病的 3D 打印阀门
在冠状病毒大流行开始期间,光中心也利用 3D 打印大规模生产与呼吸器兼容的阀门。他们使用了三台 3D 树脂打印机,一晚可以打印 600 多个阀门,每周可以打印 40,000 个。这显示了 3D 打印机在紧迫性方面的执行能力。
结论
3D 打印是一种快速原型制作工艺,以其准确性、易用性和制造复杂产品的能力而闻名。 3D 打印使用大规模生产已成为阿迪达斯、Formlabs 和香奈儿等公司的焦点,在他们的业务中采用该流程来促进销售并接触更广泛的客户。从这里,您将了解现代世界中 3D 打印量产的优势,以及如何像公司一样在业务中应用该原理。
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常见问题解答
3D 打印量产成本高吗?与其他方法不同,3D 打印对于小批量生产来说更实惠。对于大批量生产,它也更便宜。此外,与注塑成型不同,它不需要启动成本。
3D 打印比制造快吗?是的,3D 打印比大多数传统的快速原型制作流程更快。例如,与注塑成型相比,无需创建对成型过程很重要的注塑模具。
3D 打印能否用于批量生产?是的,3D 打印是大规模制造产品的合适方法。它的使用可以基于其方法,也可以基于帮助设计人员轻松且成本更低地使用另一种快速原型制作工艺(例如,它适用于制造用于注塑成型的注塑模具)。 3D 打印量产现在在阿迪达斯、香奈儿等公司很普遍。
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