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永利402游戏网站:3D打印的优点与使用的材料

来源:永利402官方网站登录 网址:www.zzjc3d.com 发布时间:2020-03-17
3D打印这一词汇很早就走进了人们的视野当中,但是这一行业相较其他行业还是比较的新鲜的,市面上也没有较多的3D打印产品,所以大多数人还是没有见过的,那么3D打印有哪些优点呢?使用的材料又是什么呢?下面这篇文章就来为大家简单的介绍一下。



一、3D打印的优点

1、原材料成本节约量巨大

就目前的材料科学发展速度来说,3D打印技术的优点在于未来营造的“净成形”制造方式,可以说是当前最节约环保的加工方式。

就拿木匠做凳子来说,那都是一根根粗大的原木,裁切掉大部分木材才能获得一把可用的凳子,浪费量惊人,更不要说一些更加精细和尖端的行业了。

不少行业出现90%以上的原材料都不罕见。可是一旦用3D打印技术进行操作,将在减少材料浪费这一块效果显著。

2、制造门槛降低十分明显

在3D打印技术出现之前,各行各业都是依靠传统的操作经验和制造熟练度,来对机器设备进行校准和调配,因此对工人个人技能娴熟程度和从业时间有巨大依赖。

但是随着社会智能化程度的提高,必须要依靠科技的手段降低对人工的依赖程度,3D打印技术就很好的顺应了这一要求。

3D打印技术的优点是将原先高门槛的非技术性制造生产工艺的门槛降低明显,同时还将围绕最新3D打印技术,创造和引领一批全新商业生态,为一些传统行业提供一些较难完全,甚至完全实现不了的制造工艺服务。

3、设计师可尽情发挥想象力

众所周知,以往在制造某个产品时,首先要在设计阶段就要将形状、材料、工具、时间等等因素考虑进去,有些产品是设计完全没有限制,设计起来很轻松,但是在制造过程中才发现,现有工具根本制作不出来这种形状。

要么就是能够勉强制作出这种形状,但是所花费的时间和人力成本无法想象。但是3D打印技术的优点刚好完全不用考虑这些了,几乎可以说,无论什么形状都可以打印。

而在材料的选择上也有多种选择,同时还能缩短制造时间,对于设计师来说简直就是只用尽情的发挥想象力即可,多复杂都不是问题。

二、3D打印使用的材料

1、聚合物材料

3D打印用聚合物材料主要包括光敏树脂、热塑性塑料及水凝胶等。纸张、淀粉、糖、巧克力等也可纳入聚合物材料的范畴,但在工业制造领域暂时应用范围不是很广。

以光敏树脂为例,其是最早应用于3D打印的材料之一,适用于光固化成形(Stereolithography Apparatus,SLA),其主要成分是能发生聚合反应的小分子树脂(预聚体、单体)。

其中添加有光引发剂、阻聚剂、流平剂等助剂,能够在特定的光照(一般为紫外光)下发生聚合反应实现固化。

光敏树脂并不算一种新的材料,与其原理类似的光刻胶、光固化涂料、光固化油墨等已经在电子制造、全息影像、胶粘剂、印刷、医疗等领域得到广泛应用。

在涂料领域,光固化技术因具有固化速度快、固化性能优异、少污染、节能等优点被认为是一种环境友好的绿色技术。

2、3D打印用金属材料

根据2018 年的Wohlers Report 报道,金属3D打印产业有了明显发展。文中指出,2017 年售出1768 套金属3D 打印设备,相比2016年的983套增长了将近80%。

作为3D打印中非常重要的材料,金属材料在汽车、模具、能源、航空航天、生物医疗等行业中都有广阔的应用前景。

由于金属材料多直接用于行业应用而非验证,其在应用过程中的安全保障是更值得探讨的问题。

最显著的案例就是NASA采用3D打印技术制造了由GRCop-84 铜合金内壁和镍合金外壁构成的燃烧室,内壁采用SLM工艺制造,再以电子束熔丝沉积完成外壁的制造。

该燃烧室经过全功率点火测试后,仍然保持良好的形状,证明了3D打印工艺在节约大量时间和工艺成本的基础上,取得了与传统工艺同样的效果,其安全性毋庸置疑。

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