3D打印的优势

杰克·莱 CNC加工专家

专长于 CNC铣削, CNC车削, 3D打印, 聚氨酯铸造, 和 钣金加工 服务。


3D打印是一种先进的制造技术 复杂零件,它可以一次一层地创建零件。与传统制造技术相比,这种方法具有多种优势,例如 数控加工, 注塑成型 或者 压铸.虽然 3D 打印无法替代传统方法,但 3D 打印可以提供很多应用 高精度 形成功能材料。

速度

3D 打印作为一种增材制造方法具有速度的一个主要优势。它可以在数小时内从 CAD 文件中生产出复杂的零件。这个优势是 快速验证和开发设计理念.与过去一样,获得原型需要几天或几周的时间,增材制造可以在几小时内为设计师提供一个真实的模型。虽然 3D 打印机打印零件需要更长的时间,但与传统制造技术相比,以小批量或中等批量生产功能性终端零件的能力将节省时间。由于注塑成型的交货时间至少为数周。

一步制造

每个设计师最关心的问题是如何以最有效的方式生产零件。在传统的制造技术中,需要遵循大量的步骤,这些步骤的顺序会影响设计的最终质量和可制造性。

对于定制钢支架,传统的制造方法将从 CAD 模型开始。一旦设计确定,钢材将被切割成合适尺寸的型材,然后将这些型材夹紧到位并焊接它们以形成支架。将焊缝抛光至良好的表面光洁度,在合适的位置钻孔。最后,对支架进行喷砂、涂底漆和喷漆,以获得更好的外观。

虽然令人上瘾的制造机器只需一步即可完成,但制造过程中没有交互形式的操作员。 CAD设计完成后,我们只需将其上传到机器并一步打印几个小时。它可以减少对不同生产方法的依赖,并对最终产品提供更好的控制。

成本

制造成本可分为3类:机器运行成本、材料成本、人工成本。与传统制造方法相比,小批量生产的 3D 打印具有显着的竞争力。它比其他具有形状和适应性验证的原型生产方法(例如注塑成型)便宜。随着产量的增加,传统技术变得越来越具有成本效益,而且大批量生产证明了高设置成本是合理的。

机器运行成本

3D打印技术生产一个零件会消耗大量能源,但对于复杂几何形状的零件,它将带来更高的效率和周转率。在这个过程中,机器运行成本对整体成本的贡献最小。

材料费用

不同的 3D 打印技术的材料成本差异很大。用于桌面 FDM 打印机的长丝线圈为每公斤 $25,而用于 SLA 打印的树脂几乎为每升 $150。用于增材制造的材料很难与传统方法进行量化比较。材料成本是零件生产成本的主要贡献者。

劳动力成本

3D打印在制造过程中具有最低的人工成本。除了术后,操作者的主要工作就是按下3D打印机上的按钮。然后机器将按照汽车流程完成零件生产。与需要高技能机械师和操作员的传统方法相比,3D 打印的人工成本几乎为零。

复杂性设计

与传统制造工艺相比,3D 打印几乎没有任何限制,因为组件是逐层生产的。设计要求如草图角度、 底切 和工具访问不适用于 3D 打印设计。虽然对最小尺寸特征有一些限制,但大多数限制是如何优化打印方向、减少支撑依赖性和故障可能性。这将增加设计自由度并实现复杂几何形状的创建。

定制

3D打印不仅可以提供更多的设计自由度,还可以实现完全的定制设计。由于目前的 3D 打印总是一次生产单个零件,因此它是最适合一次性生产的方式。这一概念广泛应用于医疗和牙科领域,例如定制假肢、植入物和牙科辅助设备。增材制造可实现具有成本效益的单件定制零件生产。

可持续性

3D 打印只会使用合适体积的材料来生产零件。在大多数过程中,原材料可以回收再用于下一次生产,因此材料浪费很少。而减材制造方法,如 CNC 铣削或车削,将从原材料中去除大量材料。这导致大量的材料浪费。

风险缓解

故障原型将花费设计师的时间和金钱,模具或制造方法的微小变化将显着影响最终成本。 3D 打印可以在昂贵的投资设备(如模具、夹具)之前生产原型。为了验证设计并消除风险,在大批量生产之前建立信心。