与四大传统减材制造方法车铣刨磨不同,增材制造是从无到有,通过3D打印技术以及计算机辅助设计等设计方法,创造出各式形态工件的制造工艺。高品质钛合金球形粉体是提升增材制造效果的重要原料。知涵今天就来跟大家聊一聊关于3D打印的一些事。

传统的机械加工一般是先铸造和锻造,然后在其基础上,使用切割、磨削等办法,去除多余部分,得到零部件的过程。

与之相反,3D打印则是一种直接根据计算机图形数据,通过叠加材料的方法生成任何形状的物体的技术。它改变了通过对原材料进行切削、组装进行生产的加工模式,实现了随时、随地、按需生产。

目前钛合金作为重要的金属3D打印材料,已被广泛应用于航空、航天、汽车制造和生物医疗等领域。

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作为具有巨大发展前景和广阔应用空间的前沿技术之一,3D打印几乎已经“风靡全球”。截至目前,3D打印在教育、医疗、汽车、航天等领域的应用正不断深入,其在商业落地过程中的价值也不断体现出来。

(以色列科学家通过细胞3D打印的“可跳动的心脏”)

优点

01

成品速度快

快速、高效、低成本的3D打印和注塑工艺已取代了耗时且昂贵的制造技术。注塑成型是制造大量相同塑料零件的具有成本竞争力的技术,一旦创建模具并设置机器后,就可以很快速且低成本地制造其他零件。

02

构型精准多样

3D打印可以轻松制造复杂的形状,可以形成很多其他工具无法完成的形状。即使形状再复杂,利用3D打印技术也能完成产品设计及制造。在飞机、汽车等精密零部件制造方面拥有突出优势。

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03

无须机械加工

3D打印技术不需要机械加工或任何模具,就可以直接从计算机图形数据中生成任何形状的零件。这样做,可以大大地缩短产品研制周期,提高生产率、降低生产成本。和传统技术相比,3D打印技术通过省略了生产先从而减少了材料浪费和生产成本。

当然,3D打印不光有优点,同样也有不足之处。下面几点,是3D打印技术应用过程中体现出的劣势。随着技术的进步和相应研究成果的取得,未来这些状况有望得到改善。

缺点

01

打印效果受材料限制

虽然高端工业可以实现塑料、某些金属或者陶瓷打印,但目前无法实现打印的材料都是比较昂贵、稀缺的。从整个产业来看,材料质量的稳定性、易用性等还有待提高,新型材料研发面临的瓶颈也难以在短时间内取得突破。此外,一些3D打印设备还没有达到成熟的水平,无法支持在日常生活中人们所接触到的各种材料。

02

难以克服环境因素

在3D打印室内,通常由于空气净化不足、机器上存在的缝隙以及金属粉末材料中混有的杂质等,打印室内的氧气含量会发生不同变化,从而这也将对打印部件的机械性能产生不良影响,甚至可能会导致部件中的化学成分发生变化,所以想办法去检测打印室内氧含量就是重要措施之一。

03

知识产权的忧虑

如今,随着法律意识的逐渐加强,人们对音乐、电影、电视产业的知识产权保护越来越重视,3D打印技术也会涉及到这一问题。如何保证3D打印出来的产品具有正当的版权,不受盗用和冒用,已经成为行业发展过程中必须解决的问题。有关部门如何制定3D打印相关法律法规来保护3D打印知识产权,也是3D打印能否得到合理运用的关键。下面我们来欣赏那些3D打印的作品

▲3D打印摩托,看上去很有科技感

▲怎样让盲人“看”到名画?通过3D打印可以实现

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▲看起来比较复杂的小提琴也被打印出来

▲用海洋中发现的废渔网3D打印成环保型阿迪鞋

▲看起来很酷的3D打印仿生手臂

▲这是酷炫的腿部

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▲Divergent 的 3D 打印车 Blade

▲可以在24小时内打印完成的房子

▲而这是完全3D打印的别墅

▲今后做饭也可以用打印了

▲当你可以3D打印自己的脸时,谁还需要自拍?

▲将来3D打印可能会用来制造火星基地!

创作《奇点临近》这本书的大神级的未来学家库兹韦尔,曾使用过一个“荷塘效应”的比喻来形容技术的指数级增长。假如荷叶铺满一半荷塘花了8天时间,那么铺满整个荷塘就不会再花费另外8天时间,而只需要一个晚上就可以了。

3D打印技术的发展也似乎带有这种潜移默化的指数性增长的特性。

从概念提出到真正技术落地用了将近100年时间,而从技术刚刚起步到今天的微米级、多材质、活化等技术花费了30年时间,而接下来3D技术的大规模生产和应用可能将更快加速。

我们也许会在接下来10年中,看到越来越多由3D技术制造的产品出现在我们的生活当中。