小康分享:3D打印就意味着材料利用率100%吗?

小康分享:3D打印就意味着材料利用率100%吗?

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媒体报道中的3D打印那是无所不能啊,优点一大堆,和传统制造业相比,其中最屌炸天的优势就是材料利用率高。

高到什么地步?能达到100%吗?一起来看看小康的分享吧。

小康分享:3D打印就意味着材料利用率100%吗?

分享人:康kang

职业:学生

特长:UG建模

入坑时间:2015年9月

机型:闪铸Creator Pro,造梦侠三角洲,极光尔沃i3

理想状态下确实可以做到100%的利用率,还记得曾经做过的化学考试题吗?

第N题:1993年,美国IBM科学实验室通过移动铁原子成功拼出了两个汉字“原子”......

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这过程也算是一种“3D打印”吧,像这种在实验室里才能实现的技术离咱们还是太遥远了。普通玩家还是怎么便宜怎么玩吧......

咱们3D打印爱好者都清楚,就目前的技术来说还不能全部做到100%的材料利用率,就拿一直比较流行的FDM技术来说,结构简单的模型确实可以达到,比如这样的笔筒或者花瓶......

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但复杂一点的模型就需要添加支撑,然后再拆掉,拆支撑的滋味不好受啊!比如我去年打的猴年吉祥物:康康。

 

拆支撑时还不小心把手弄伤了(多么痛的领悟~),估算了下,这些支撑的分量能再打印两个小哆啦A梦。

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也有机友很擅长拆分模型,将模型拆分成很多块打印,然后用胶水粘起来,但不是所有的模型都能拆分的。

比如在军工、航天领域,有些零部件为什么要用大型3D打印机一体成型呢?就是因为拼接有他的弱点。

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虽然日本已经做出多轴3D打印机,确实可以减少了很多浪费。但对于精度要求高的,在打印时还要留一点余量,打完再车、铣、打磨。

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德国的DMG数控金属3D打印复合5轴加工机床,就是用激光金属沉积技术打印出一个金属毛胚,然后对其进行数控车、铣、磨,相对传统数控加工来说浪费的材料已经大大减少。

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而且对于FDM,良品率也不高,一不小心就是模型错位或者一堆“面条”,打废掉的模型,那都是白花花的银子啊!

下面摘抄一段来自知乎用户的回答,作者:zihang Liu。

AM(additive manufacturing)你可以叫增材制造或者增量成型。与传统机械加工相比,AM材料利用率确实高。

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但是有个前提条件,就是在几何构造非常复杂的情况下。这时候由于缺少相应模具,传统加工方式很受限制。

以航空发动机叶盘为例,传统采用数控加工需从一整块材料中削出产品。去掉的材料就无法在这次加工中再利用了。

如果用SLM,剩下的绝大多数粉末好可以继续利用。而且有人文章里指出多次循环利用的polymer粉末生产出的产品质量更好。当然,AM本身也分很多种技术,FDM和光固化你可以认为利用率近似100%。

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这里我提醒一下,AM的材料利用率不是其核心竞争力。AM最大的优点是它节省了昂贵的模具成本,缩减了产品研发周期同时提供了一种区别于传统制造业大规模批量生产的制造方式:定制或者个性化生产。

这个优点在航空航天和生物医疗领域尤为明显。以人造骨骼为例,每个人的骨骼都有差异而且同一个人的不同骨骼也有差异。总不能为了一个人单独开发模具,除此之外救人如救火时间上也来不及。

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AM本身也不是什么新技术。上个世纪80年代就有了,只不过那时候叫快速成型不叫3D打印。

至于最近才火起来,是因为自动控制和计算机图像处理等配套技术有了很大发展才使其产品性能能满足对应需求。不过总的来说,确实代表了未来制造方式转变的方向。

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